Планетарная втулка складной велосипед

Переключение скоростей применяется на велосипедах практически всех видов. Данный механизм расположен на заднем колесе. Один из таких видов — это планетарная втулка для велосипеда. Как она устроена и стоит ли ее использовать?

Важно! Главное отличие планетарной трансмиссии от звездочной, которую можно легко снять, заключается в том, что механизм спрятан внутри втулки, а не располагается около колеса — это защищает его элементы от внешних воздействий, делает его более надежным и долговечным.Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
планетарные шестерни, или сателлиты;
водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
эпицикл — кольцевая шестеренка.

Снаружи корпуса трансмиссии расположена единственная звездочка, соединенная с механизмом посредством шлицевого привода. При переключении передачи ручкой на руле он изменяет скорость вращения водила относительно эпицикла.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
Повышенная. При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

В зависимости от количества сателлитов передач может быть от 3 до 14, но наиболее распространены планетарные втулки велосипеда, устройство которых обеспечивает наличие 5 или 7 скоростей.

Но если вы только собрались приобретать велосипед, перед вами также будет сложная задача: какой выбрать. Можете отдать предпочтение одной из горных моделей или же попробовать подобрать трехколесный велосипед для пожилых людей, если вы уже находитесь в почетном возрасте.

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

низкий износ цепи и звезд;
высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
отсутствие необходимости в регулировке;
удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
возможность установки ножного тормоза;
сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

большую массу, достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и подставку под заднее колесо, чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
низкий КПД редуктора, связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
ограниченный крутящий момент. Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
высокая стоимость.

Таким образом, планетарка станет хорошим выбором для прогулочных, городских и других видов велосипедов для неспешной и комфортной езды. Если же велосипед используется для гонок, езды по пересеченной местности или даунхилла, такой механизм скорее станет отягощением, чем улучшением.

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

ИзготовительОсобенности

Rohloff	Включает 14 планетарных втулок, за счет чего может конкурировать с кассетными трансмиссиями по числу передаточных отношений.
SRAM	Разные модели втулок имеют до 12 скоростей, которые обеспечивают повышение передаточного числа до 420%.
Shimano	Широкий ассортимент механизмов — от простых 3-скоростных до устройств с 11 передачами.
Sturmey-Archer	Набор моделей втулок с 3–7 скоростями дополнен гибридными механизмами, объединяющими планетарную трансмиссию с кассетной.

Значительно доступнее трансмиссии Shimano — от 2700 руб. за 3-скоростное устройство до 21 тыс. руб. за модель с 11 передачами. Цены на механизмы SRAM начинаются от 5000 руб.

Продукция Sturmey-Archer обойдется в 4700–10500 руб.

Видео

Подробнее разобраться в том, как работают велосипеды с планетарной втулкой, поможет видео.

Отзывы покупателей

Отзывы на велосипеды с планетарной втулкой говорят о том, что этот тип трансмиссии полностью реализует свои преимущества в большинстве условий эксплуатации. Пользователям не приходится беспокоиться о ремонте и настройке механизма, втулка способна проработать несколько лет без каких-либо проблем.

Кроме того, недостаток низких передач никак не сказывается на использовании велосипеда — даже на крутую горку можно спокойно въехать.

Что такое планетарная втулка?

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании.

Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор — компания Sturmey-Archer).

В 1930е годы рынок был полон планетарками, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Позже появились переключатели скоростей и кассеты, устанавливаемые на втулки.

Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

Компания Sturmey-Archer (одни из основных производителей планетарок, разработала 3- и 5- скоростные системы ещ в 1987, в то время как Shimano только закончили работу над 3х скоростными втулками.

В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являются Sturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг).

а также NuVinci с их уникальной системой «CVP» (прочесть про нее можно здесь … ).

Сравним достижения компаний:

Sturmey-Archer: 3,5 и 8 ступенчатые втулки
SRAM: 3, 5, 7 и 9
Shimano: 3, 7, 8 (и обещанная 11и)
Rohloff :14и скоростная

Несомнено в этой сфере лидирует компания Rohloff, про их вутлку мы уже писали, прочесть эту статью можно здесь …

Основные элементы:

Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие).
Кольцевая шестерня (эпицикл): внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.

Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая), в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

Преимущества планетарных втулок:

Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.
Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов). Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.
Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.
Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

Недостатки:

Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Комбинированные втулки:

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы.

Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач.

Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним.

В 2006 году подобная система появилась и у Shimano – Nexave Intego.

Соотношение передач на примере втулки Shimano Alfine:

8 1.615:1 7 1.419:1 6 1.223:1 5 1:1 4 0.851:1 3 0.748:1 2 0.644:1

Примерные цены:

Shimano Alfine 6000-8000 руб.
Shimano Nexus 5000-6000 руб.
SRAM i-Motion 15 000 — 20 000 руб.
SRAM Spectro 5000 — 6000 руб.
Sturmey Archer 2500 — 4000 руб.
Rohloff 40 000 — 50 000 руб.
NuVinci CVP 15 000 — 20 000 руб.

Планетарные втулки

Планетарная втулка, или втулка с внутренним механизмом переключением передач (internal gear hub — англ.), или просто планетарка, — это широко распространённая на велосипедах система изменения передаточного отношения, реализуемая с помощью эпициклических или планетарных шестерёнок (от которых и получила название).

Шестерёнки со смазкой герметично расположены внутри оболочки планетарной втулки, что отличает её от классических систем переключения скоростей, в которых привод и механизм подвержены воздействию неблагоприятных погодных условий.

Планетарные втулки в отличие от обычной системы переключения скоростей имеют меньше передач, больший вес и немного меньшую эффективность. Передача с прямым приводом немного эффективней за остальные передачи, так как на прямой передаче отсутствует трение в планетарном механизме. На большинстве планетарных втулок отсутствует эксцентриковое крепление.

Зато планетарные втулки надёжней, лучше защищены от загрязнения, могут переключать передачи при остановке велосипеда, что при езде по городу с постоянными остановками является очень важным преимуществом планетарных втулок. Изменение передаточного отношения обычно реализуется обычным переключателем, соединённым со втулкой с помощью обычного боуденовского троса.

У планетарных втулок всегда было только дискретное переключение (фиксированное, «щелчками»). Сейчас получили широкое распространение удобные переключатели поворотного типа.

Самая совершенная планетарная втулка Rohloff Speehub 500/14.

Планетарные втулки использовались на велосипедах ещё в XIX-ом веке. В основном это были 3-скоростные планетарные втулки, давшие велосипедистам простую и надёжную систему переключения передач. С усовершенствованием и ростом популярности дерайлера в начале 1970-х годов во время бума горных велосипедов планетарные втулки утратили свою популярность.

Со в большинстве веломагазинов временем стало сложно купить планетарные втулки. Это печально, так как для эпизодических и неспортивных поездок лучше всего подходит велосипед с планетарной втулкой. С разработкой 7-скоростных втулок широкого диапазона в конце 90-х, планетарные втулки пережили второй рассвет. С тех пор они бесконечно совершенствуются.

Исторически рынок планетарных втулок принадлежал четырём компаниям. Sturmey-Archer и SRAM выпускали планетарные втулки ещё в первом десятилетии XX-го века. Shimano производит планетарные втулки с 1957 года.

Rohloff относительно молодая компания, но она отличилась выпуском самой технически совершенной планетарной втулки.

Если вам интересна история планетарных втулок, читайте статью про историю планетарных втулок и английских трёхскоростных велосипедов с планетарными втулками Sturmey Archer.

RohloffSRAM / SachsShimanoSturmey-Archer

14-скоростные	3-скоростные	3-скоростные	3-скоростные
7скоростные	4-скоростные	4 и 5-скоростные
8-скоростные	7-скоростные	7-скоростные
9-скоростные	8-скоростные	8-скоростные
12-скоростная	11-скоростные	Гибридные

У планетарных втулок длинный срок службы, во время которого они практически не требуют технического обслуживания. Многие планетарные втулки не рассчитаны на высокие нагрузки на соревнованиях, в горной местности и на бездорожье.

Большинство городских велосипедов и велосипедов для поездок на работу, особенно в Европе, как правило оснащены доступными по цене 7-скоростными и 8-скоростными планетарными втулками. На старых и дешёвых велосипедах часто можно встретить 3-скоростные планетарные втулки. Обычно они используются в Европе в системах обмена велосипедов.

Они также часто используются на многих складных велосипедах. В некоторых втулках даже имеется задняя передача, полезная на трёхколёсном велосипеде, или фиксированная передача (без свободного хода), любимая многими велосипедистами и удобная для езды зимой и тренировок.

Сейчас можно купить втулку максимум с 14 передачами, которая способна на равных конкурировать с дерайлерами. В отличии от классических систем переключения передач на планетарные втулки можно установить полную защиту цепи, увеличивающую срок службы цепи и предотвращающую загрязнение одежды.

Повседневное использование планетарных втулок

Классические планетарные втулки индексируются в манетках, при этом правильность индексации зависит от правильной регулировки натяжения и смазки троса.

На практике перескок скоростей и соответствующее повреждение внутренних механизмов встречаются крайне редко.

Современные механизмы втулки проводят индексирование своими силами и вследствие этого они защищены от поломок из-за неисправности системы переключения скоростей.

Планетарные втулки Sturmey Archer и Fichtel & Sachs «Torpedo» при ненатянутом тросе установлены на самую верхнюю передачу, что делает велосипед пригодным для путешествий на длинные расстояния по равнинной местности даже в случае поломки механизма переключения передач.

Это напоминает ситуацию с дерайлером, который в случае подобной поломки можно вручную установить на верхнюю передачу.

Некоторые современные планетарные втулки (например, 7-скоростная Shimano) по умолчанию установлены на нижнюю передачу и следовательно они более чувствительны к натяжению троса.

Многие планетарные втулки работают на повышение передаточного отношения и следовательно поэтому отпадает необходимость в больших ведущих звёздах при их установке на складные велосипеды с маленькими колёсами.

Новейшие многоскоростные планетарные втулки для велосипеда

Передовые планетарные втулки предлагают большое число передач. В них используются многочисленные планетарные шестерни, которые приводят в движение друг друга.

Передаточные отношения выбраны так, чтобы предоставить максимально равномерно расположенные передачи и большое общее передаточное отношение. Принцип работы планетарной передачи у них такой же, как и у более простых планетарных втулок.

Комплектуются триггерным или поворотным переключателем с дискретным переключением.

12-скоростная Sachs Elan была первой планетарной втулкой на рынке (1995 — 1999 годы), имевшей более десяти скоростей. К сожалению, она оказалась слишком тяжёлой, низкого качества и из-за этого была снята с производства через несколько лет.

14-скоростная планетарная втулка Rohloff Speedhub — это самая лучшая планетарная втулка, торжество немецких технологий.

Была представлена в 1998 году, имеет диапазон превышающий 5:1, может легко конкурировать с 24-скоростными или 27-скоростными классическими системами переключения скоростей, которые имеют три перекрывающихся диапазона, таким образом предоставляя всё те же 14 отдельных передач.

Так как у планетарной втулки передачи не перекрываются, то она легче в управлении. Благодаря масляной ванной КПД планетарной втулки Rohloff соизмерим с классическими системами переключения скоростей. У неё одинаковые шаги между передачами (13.6%): 0.279, 0.316, 0.36, 0.409, 0.464, 0.

528, 0.6, 0.682, 0.774, 0.881, 1, 1.135, 1.292, 1.467. Поставляется с задними звёздочками на шестнадцать зубьев, но также доступны задние звёздочки на 15 и 17 зубьев.

Долгожданная 11-скоростная Shimano Alfine 700, представленная в 2010 году, благодаря своей цене резко увеличила доступность планетарных втулок для рядовых велотуристов. Имеет диапазон более 4:1, соизмеримую с 20-скоростными дерайлерами трансмиссию и масляную ванную для обеспечения большей механической эффективности.

В туризме предпочтительней использовать 11 — 14-скоростные велосипедные планетарные втулки, которые по причине их высокой стоимости практически недоступны рядовому велотуристу. Сейчас на туристический велосипед с планетарной втулкой устанавливаются преимущественно дешёвые Shimano Nexus 8.

Список основных планетарных втулок:

ПроизводительМодельНачато производствоСнята с производстваСкоростиОбщий передаточный диапазон (с кассетой)ВесНазначение

Rohloff AG	Speedhub 500/14	1998	14	526%	1700 — 1825 г	Спорт, туризм
Shimano	Alfine 11 SG-700	2010	11	419%	1600 — 1744 г	Городская езда, спорт
Shimano	Alfine 8 SG-500	2006	8	307%	1600 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-8	8	307%	1550 — 2040 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-7	1995	7	244%	1465 — 1860 г	Городская езда
Shimano	Nexus Inter-3	3	187%	1220 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro E12 (Elan)	1995	12	339%	3500 — 4000 г	Городская езда
SRAM	i-Motion 9	2005	9	340%	2000 — 2400 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro S7 (Super 7)	2010	7	303%	1645 — 1826 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro P5 (Pentasport), P5 Cargo	1987	5	224-251%	3500 — 4000 г	Городская езда
SRAM (Sachs)	Spectro T3 / i-Motion 3 / Torpedo Dreigang	1987	3	187%	Городская езда
SRAM (Sachs)	Neos/Spectro 3×7	1994	3(x7)	187%(?)	Городская езда
Sachs	Torpedo Duomatic/Automatic	2	136%	Городская езда
Sturmey Archer	XRF-8, X-R[F/D/K]8	2007	8	305-325%	1480 — 1600 г	Городская езда
Sturmey Archer	S5, AT5, SAB, Sprinter-5, [S/X/XL]-R[C/D/F/K]5	1966	5	225-256%	1200 — 1760 г	Городская езда
Sturmey Archer	F[C/M/G/W]	1935	1970	4	134-160%	Городская езда
Sturmey Archer	A[BC/T3], AW[C], S[C3/SAB], [S/X/XL]-R[F/S/F]3	1933	3	178%	1000 — 1380 г	Городская езда
Sturmey Archer	[S/B]2[C] Duomatic	2010	2	138%	930 — 1400 г	Городская езда
Brompton	BSR	3	178%	Городская езда
Brompton	BWR	2009	3(x2)	246% (302%)	940 г	Городская езда
Fallbrook	NuVinci N171	2007	2010	Непрерывные	350%	3850 — 390 г	Городская езда
Fallbrook	NuVinci N360	2010	Непрерывные	360%	2450 г	Городская езда

Планетарная втулка на велосипеде — что это такое?

Сегодня можно выделить две различных системы переключения передач — внешнего и внутреннего переключения.

Внешнее — привычные нам задние переключатели;

Внутреннее — менее распространенное решение, но активно завоевывающее свои позиции. Наиболее распространенные решения легко найти на велосипедах в нашем каталоге это втулки Shimano: Nexus, Alfine и др. Их основное предназначение — прогулочное катание. Чаще всего можно увидеть на городских и складных велосипедах.

Механизм планетарной втулки весьма сложен и имеет несколько десятков частей в своей конструкции. Все это находится в закрытом корпусе и общая система работы схожа с коробкой передач автомобиля, где шестеренки имеют разные передаточные числа.

Например вот она на велосипеде от Polygon

Также существует ряд решений планетарной трансмисии в других реализациях, но это тема отдельной статьи. На фото Pinion.

Первый патент на планетарную втулку датирован 1880 годом. На рынке появилась английская компания Sturmey-Archer (сегодня принадлежит SunRace).

Первые 2/3ех скоростные втулки появились еще в 1902 году! Сегодня уже есть модели с 3/5/8ю скоростями. Чуть позже компания Sachs (сегодня принадлежит Sram) в 1904 году предложила миру свою версию.

Сегодня они выпускаются в версиях 3/5/7 скоростей.

Третий массовый поставщик Shimano с 3-, 7- и 8-скоростными втулками.

Максимальное количество передач, которое достигнуто планетарными втулками — 14. Название бренда — Rohloff Speedhub 500/14. При этом общий диапазон переключения 526%, что максимально похоже на современный горный велосипед. Однако решения от Rohloff хотя и надежны, но крайне дороги для массового сегмента.

Плюсы и минусы планетарных втулок.

Плюсы:

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи все выглядит как у велосипеда с 1 скоростью. Ничего не торчит;
Высокая прочность и надежность. Втулка является необслуживаемоей весь срок службы. Достаточно подтягивать тросик время от времени. Все скрыто внутри корпуса, в котором происходит постоянная смазка всех элементов;
Переключение передач на месте. Не надо прокручивать педали;
Отсутствует риск поломки петуха и попадания переключателя в спицы.

Минусы:

Меньшее передаточное соотношение. У горных велосипедов эта цифра 550%, у обычной Shimano Inter всего 306%. Таких показателей не хватает для горной местности;
Нельзя использовать в спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней;
Общий КПД ниже из за большого количества элементов;
Больший вес;
Если все таки, что то сломается, то ремонт почти невозможен;
Цена.

Достаточно ли 3-7 скоростей для города?

Да. Большинство катающихся в городе на горных велосипедах, в большинстве своем используют лишь 5ую часть всей трансмиссии. Поэтому для обычного катания, вам будет достаточно планетарной втулки.

Втулка Shimano Alfine в разрезе

Для всех кто выбирает велосипед до 80 000 рублей — вот табличка из нашей статьи про характеристики велосипедов. Какая втулка, для чего предназначена.

Другие полезные статьи:

Подписывайтесь на нас в соц. сетях!

Планетарная втулка

Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда.

Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не используют в соревнованиях или экстремальном катании.

Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. Написано в циклопедии.

В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля. Я вот пока таких втулок нигде не наблюдал.

Патент на планетарную втулку датируется 1880м годом. Впервые такие втулки использовали на трехколесных мотоциклах. 1895м американским инженером была изобретена компактная 2х скоростная планетарная втулка, так и не нашедшая успеха на рынке. Уже в начале 20го века количество скоростей увеличилось до 3 (автор — компания Sturmey-Archer).

Благодаря свое дешевизне и неприхотливостью такая система вскоре вытеснила планетарные втулки.

В последнее время они вновь начали обретать популярность и все больше компаний выпускают на рынок планетарные втулки. Основными из них являютсяSturmey-Archer, Rohloff, Shimano, Sram (с купленной в 2001м Fichtel & Sachs), Bendix (выпускала втулки с 1950 по 1970 гг).

а также NuVinci с их уникальной системой «CVP»

Устройство планетарной втулки

Простейшая планетарная передача:желтый — солнечная шестерня,зеленый — водило,синий — сателлиты,

красный — кольцевая шестерня.

Основные элементы планетарной передачи:

Солнечная шестерня (англ. sun gear) — находится в центре.
Водило (англ. carrier unit) — жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён («сателлитов») одинакового размера (англ. planetary gears), находящихся в зацеплении с солнечной шестерней.
Кольцевая шестерня (англ. ring gear) — внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями.

При использовании планетарной передачи в качестве редуктора один из элементов фиксируется неподвижно, второй — используется как ведущий (замыкается на звезду, приводимую цепью), а третий — в качестве ведомого (замыкается на корпус втулки).

Соединение элементов осуществляется с помощью собачек или роллерного сцепления, уменьшающего шумность. Таким образом, передаточное отношение будет зависеть от количества зубьев каждого компонента, а также того, какой элемент закреплён.

Увеличивая количество планетарных передач, можно увеличивать количество скоростей у втулки.

Взрыв-схема 3-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 3 — водило с сателлитами, 4 — кольцевая шестерня, 6 — ось и солнечная шестерня, 7 — привод с шлицами для звездочки

Принцип работы 3-скоростной планетарной втулки, включающей в себя одну планетарную передачу:

Солнечная шестерня — это ось, она закреплена неподвижно на раме.
Первая передача (отношение 0.733). Ведомая звезда с помощью привода соединена собачками с кольцевой шестерней. Водило соединено собачками с корпусом втулки. Кольцевая шестерня вращает водило через сателлиты, при этом водило (и корпус втулки) вращается медленнее, чем кольцевая шестерня (и звезда).
Вторая передача (отношение 1.0). Под действием исполнительного механизма муфта, сжимая возвратную пружину, выдвигает собачки на кольцевой шестерне, и она зацепляется с корпусом втулки. Вращение передается непосредственно с звезды на кольцевую шестерню и далее на корпус втулки — прямая передача. Водило вращается с той же скоростью, что и на первой передаче, но корпус втулки вращается быстрее, поэтому собачки водила стрекочут по корпусу и не оказывают влияния на работу механизма.
Третья передача (отношение 1.364). Исполнительный механизм толкает муфту дальше, она входит своими шлицами в зацепление с водилом. Тем самым, водило соединяется с ведомой звездой. Собачки на кольцевой шестерне по-прежнему зацеплены с корпусом втулки, но водило теперь вращается в противоположную сторону, ускоряя вращение корпуса втулки по сравнению с ведомой звездой. Собачки стрекочут между водилом и корпусом, а также между приводом и кольцевой шестерней

Взрыв-схема 8-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 3 — сдвоенная планетарная передача в сборе, 4 — водило в сборе, 5 — кольцевая шестерня, 8 — ось и солнечная шестерня в сборе, 9 — муфта, 10 — возвратная пружина, 11 — привод с шлицами для звездочки

При увеличении количества планетарных передач, включаемых в различных сочетаниях, можно увеличивать число передаточных отношений втулки (с соответствующим увеличением сложности и цены).

8-скоростная втулка имеет две планетарных передачи. Первая из них (подключается муфтой на 1-4 скоростях) — замедляет вращение втулки на фиксированную величину. Она состоит из 1 кольцевой шестерни, 1 солнечной шестерни и 1 набора сателлитов. Вторая планетарная передача ускоряет движение втулки.

Она состоит из 1 кольцевой шестерни, 3 солнечных шестерней (далее — СШ № 2, 3, 4) и 3 наборов сателлитов. При переключении передач, различные солнечные шестерни подключаются собачками, расположенными на оси, и меняют передаточное отношение второй планетарной передачи.

5-я передача втулки — прямая, вращение передается с звездочки на корпус без преобразования потока мощности.

Использование планетарных передач (далее — ПП1 и ПП2) втулки на различных скоростях:

ПП1 замедляет, ПП2 не используется.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ2.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ3.
ПП1 замедляет, ПП2 ускоряет с СШ4.
Прямая передача
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ2.
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ3.
ПП1 не используется, ПП2 ускоряет с СШ4.

Взрыв-схема 11-скоростной планетарной втулки (вид сзади): 7 — водило № 3 в сборе, 8 — солнечная шестерня № 4, 10 — водило № 2 в сборе, 11 — солнечная шестерня № 2, 12 — водило № 1 в сборе, 14 — ось и солнечная шестерня № 1 в сборе, 15 — муфта, 17 — привод с шлицами для звёздочки

11-скоростная втулка имеет уже 3 планетарных передачи. Она не имеет прямой передачи, поток мощности преобразуется минимум 1 раз на всех передачах.

Красиво и правильно устройство планетарной втулки показано на видео:

По поводу цен небольшое фото планетарных втулок с ценниками 🙂

На сайте велофан хорошо расписана история велосипедов с планетарной втулкой:

Перед как попасть на велосипеды, планетарные втулки использовались на трёхколёсных велосипедах. Патент на планетарную велосипедную втулку датируется серединой 1880-х годов. Первый патент на компактную планетарную втулку был предоставлен в 1895 году американским механиком Сьюардом Томасом Джонсоном из Ноблсвилла в США. В этой втулке было всего две скорости. Она не была коммерчески успешной.

В 1896 Уильям Рейли из Салфорда в Англии запатентовал двухскоростную втулку. Она начала выпускаться в 1898 году под названием «втулка». Она стала большим достижением в велосипедной индустрии и выпускалась ещё не одно десятилетие. Многим понравилась практичность компактной планетарной втулки.

В 1902 году Рейли сконструировал 3-скоростную планетарную втулку. Он прекратил сотрудничество с производителем «втулки» и отдал им интеллектуальные права на планетарные втулки. Чтобы обойти проблему с патентом, коллега Рейли — Джеймс Арчер приобрёл патент на 3-скоростную втулку.

Тем временем известный английский журналист и изобретатель Генри Стармей также изобрёл свою 3-скоростную втулку. В 1903 году Френк Боуден, директор велосипедной компании Raleigh, создал Three-Speed Gear Syndicate и приобрёл права на обе 3-скоростные втулки Reilly/Archer и Sturmey.

Втулка Рейли выпускалась как первая 3-скоростная втулка Sturmey Archer.

Двухскоростная планетарная втулка Fichtel Sachs Torpedo, выпускавшаяся в 1904 — 1954 годах.

В 1902 году Майкл Педерсен, выпускавший велосипеды Dursley Pedersen, запатентовал 3-скоростную втулку. Она начала выпускаться в 1903 году.

Эта втулка была основана на принципе «контрпривода» с необычной планетарной передачей, в которой вместо зубчатого колеса использовалась вторая солнечная шестерня.

В 1904 году компания Fichtel & Sachs (Германия, Швайнфурт) выпустила втулку под лицензией Wanderer. Таким образом до 1909 года на английском рынке было доступно 14 разных 3-скоростных планетарных втулок.

К 1930-му году планетарные втулки использовались на велосипедах по всему миру. Они были особенно популярны в Великобритании, Нидерландах, немецкоговорящих странах и Скандинавии. Начиная с 1970-х годов они утратили популярность в англоговорящих странах.

Но во многих странах северной Европы, где велосипеды постоянно использовались в качестве повседневного транспорта, а не только для спорта и отдыха, планетарные втулки всё ещё широко использовались.

Появились более дешёвые и мощные (но менее надёжные) классические переключатели скоростей, предлагавшие широкий диапазон передач.

В 1987 году Sturmey-Archer производили только 3- и 5-скоростные втулки, Fichtel & Sachs и Shimano — только 2- и3-скоростные втулки.

В том же году была опубликована первая книга (исключая инструкции по техническому обслуживанию), посвящённая 80 годам истории планетарных втулок.

С тех пор наблюдается медленный но неуклонный рост интереса к планетарным втулкам, что нашло отражении в увеличении доступного диапазона втулок.

В 1995 году Sachs представила Elan, первую планетарную втулку с 12 скоростями и общим передаточным диапазоном 339%. Тремя годами позже Rohloff вышла на рынок с планетарной втулкой на 14 передач Speedhub 500/14 с общим диапазоном 526%, сравнимым с 27 скоростными классическими системами переключения передач.

Она была достаточно надёжная и лёгкая. Это единственная втулка, которая может устанавливаться на горные велосипеды наравне с дерайлерами.

В 2007 году NuVinci запустила в производство бесступенчатую ∞-скоростную втулку (велосипедный вариатор), предназначенную для ежедневных поездок на работу, с общим диапазоном приблизительно 350%.

На 2008 год Sturmey-Archer производила 3-, 5- и 8-скоростные втулки, SRAM (наследник Fichtel & Sachs) производила 3-, 5-, 7- и 9-скоростные, Shimano производила 3-, 7- и 8-скоростные. В феврале 2010 года Shimano официально представила 11-скоростную модель Shimano Alfine 700.

Хотя на большинстве планетарных втулок используется одна задняя звёздочка, в системах SRAM Dual Drive скомбинирована планетарная втулка с задним дерайлером. Тем самым получается трансмиссия широкого диапазона, сосредоточенная на заднем колесе. В 2010 году Canyon представила гибридную втулку 1442, в которой использовалась похожая комбинация планетарной передачи и дерайлера.

У Brompton Bicycle была своя собственная гибридная комбинация специальной втулки Sturmey-Archer широкого диапазона с двухскоростным дерайлером — «BWR» (Brompton Wide Ratio).

Система ориентирована на складные велосипеды, в которых сложный передний дерайлер может загрязнить складной механизм велосипеда, велосипеды с горизонтальной посадкой и велосипеды для перевозки грузов, в которых маленькие колёса и / или увеличенный вес требует широкого диапазона передач с маленькими шагами). В прошлом планетарные втулки также использовались на мотоциклах, сейчас они практически не используются.

Планетарная втулка или кассета что лучше

Преимущества и недостатки планетарных втулок — все за и против

Давайте в этой статье рассмотрим все за и против касательно использования планетарных втулок, собрав отдельно все преимущества и недоставки в сравнении с классическими переключателями скоростей.

Преимущества планетарной втулки:

Из-за герметичности системы планетарная втулка требует меньше обслуживания. Для лучшего понимания этого вопроса давайте разделим всю трансмиссию на две главных части. К первой части отнесём саму планетарную втулку, а ко второй — привод, состоящий из цепи, передней звёздочки и задней звёздочки, установленной с правой стороны планетарной втулки. В планетарной втулке находятся шестерни, хорошо изолированные от воды и пыли. Изоляция достигается благодаря конструкции планетарного механизма и оболочки втулки. Вторую важную часть трансмиссии, привод, при желании можно обернуть защитой цепи (например, Hebie Chainglider), которая защитит от грязи цепь, заднюю и переднюю звёздочки. Защиту цепи невозможно установить на обычные переключатели скоростей из-за изменения лини цепи при переключении между передними и задними звёздочками.
Из-за прямой линии цепи, более широких и крепких цепи и звёздочках в сравнении с маленькими 7, 8, 9 или 10 скоростными цепями в отличии от обычной трансмиссии на поддержание планетарной требуется меньше обслуживания и затрат. Широкие и крепкие цепи планетарной трансмиссии созданы для передачи усилий, а не для обеспечения гибкости, такой важной на обычных переключателях скоростей. Другой значительной особенностью, влияющей на обслуживание и эффективность планетарной передачи, является путь прохождения цепи. На планетарной передаче у цепи только два изгиба: вокруг передней и задней звёздочек. На классическом переключателе скоростей цепь изгибается чаще, из-за наличия двух роликовых колёсиков переключателя передач. На этих маленьких колёсиках цепь изгибаться по маленькому радиусу, что создаёт значительное дополнительное трение в цепи, так как трение в цепи обратно пропорционально размеру звёздочки. Это означает, что чем меньше звёздочка, тем выше трение в цепи. С целью сведения технического обслуживания к минимуму трансмиссию можно сделать абсолютно закрытой (например, купить полную защиту цепи Hebie Chainglider). В результате широкая закрытая прямая цепь планетарной трансмиссии прослужит вам в 4 — 6 раз дольше (по времени и километражу) за тонкую грязную гибкую цепь обычной системы переключения передач.
Планетарную втулку легче отрегулировать, чем дерайлер.
При использовании полной защиты цепи, например, Hebie Chainglider, не пачкаются брюки. Это важно при поездках на работу!
У планетарной втулки выше надёжность, что важно на любом велосипеде!
Планетарные втулки не повреждаются в авариях или при падении велосипеда на бок, так как здесь отсутствует удалённый переключатель скоростей (за исключением Srams Clickbox). Это важная проблема на детских велосипедах и велосипедах для фрирайда!
Все передачи планетарной втулки помещаются на один переключатель, более простой в использовании.
На планетарной втулке отсутствуют близкие передачи и неэффективные «противоположные» сочетания передней и задней звёздочек. Это важное преимущество для новичков, ездящих в сильном городском трафике!
Компонентов меньше и они проще: одна передняя звёздочка, одна задняя звёздочка, короткая цепь, отсутствие заднего и переднего переключателей, нет натяжителя цепи (при условии использования горизонтальных дропаутов), нет натяжного устройства, нет передних манеток и боуден-троса. Здесь просто нечему ломаться! Высокая надёжность на любом велосипеде.
Переключение передач осуществляется без необходимости педалировать. Это важно для городских велосипедистов и триальщиков!
Чистый и строгий внешний вид. По дизайну классический переключатель можно сравнить с PC, а планетарную втулку с MAC!
Возможно сочетание с ножным тормозом, которое сводит общий уход за велосипедом практически к минимуму. С ножным тормозом отпадает необходимость в боуден-тросе (возможно замёрзлом). Это крайне важно для использования велосипеда для ежедневных поездок на работу!
При езде по бездорожью или плохим дорогам на цепь не налипает грязь!
Из-за отсутствия заднего переключателя цепь намного реже слетает с передней или задней звёздочки, что особенно важно при езде по бездорожью и плохим дорогам!
Для Sram i-Motion, Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Rohloff Speedhub допускается переключение под нагрузкой. Поэтому планетарные втулки придутся как нельзя кстати на соревнованиях или перед началом подъёма, когда под нагрузкой требуется быстро понизить передачу!
На переключателе передачи следуют одна за другой (Rohloff Speedhub, Sram i-Motion 9). Это очень удобно при езде на длинные расстояния (более 20 километров), так как позволяет легко поддерживать оптимальный каденс.
Из-за использования энергии педалирования переключение передач не требует значительных усилий (Shimano Nexus Inter 8 / Alfine и Sram i-Motion). Это важно на детских велосипедах и при езде под дождём (особенно в отсутствие грипс на руле).
Более прочное и долговечное заднее колесо. На планетарной втулке установлена только одна звёздочка, что позволяет расположить латеральней выступы спиц на втулке. Кроме того из-за одинакового угла спицы с обеих сторон втулки натянуты равномерно, что при сборке колеса даёт возможность увеличить натяжение спиц. А чем выше натяжение спиц, тем прочнее и жоще колесо.

Фото велосипеда с планетарной втулкой.

Недостатки планетарной втулки:

Маленькое общее передаточное отношение. У классических переключателей скоростей общее передаточное отношение в среднем 550%. То есть за один оборот педалей на самой высокой передаче вы проезжаете расстояние в 5,5 раз длиннее, чем на самой низкой передаче. У втулки Shimano Inter 8 общее передаточное отношение составляет 306%, что слишком мало для горной местности. С этой втулкой вам будет не хватать передач для крутых подъёмов или быстрых даунхиллов. Альтернативным вариантом может стать дорогая планетарная втулка Rohloff Speedhub с общим передаточным отношением 526%.
Планетарные втулки тяжелее классических переключателей скоростей высокого класса. Это очень важно для спортивных соревнований!
Планетарные втулки намного дороже классических переключателей, если сравнивать системы сопоставимого качества. В общем соотношение цены к количеству передач лучше у классических переключателей скоростей. Это существенный минус, если вам приходится часто оставлять велосипед на парковках, где существует риск кражи.
Планетарные втулки сложнее классических переключателей скоростей. Обычному человеку трудно разобраться во внутреннем механизме, но обычно нет необходимости разбирать планетарную втулку.
По сравнению с обычными переключателями скоростей теряется до 8% эффективности (за исключением Rohloff Speedhub). Эффективность планетарных втулок составляет 92% по сравнению с 98% для обычных переключателей скоростей. Однако эти значения верны для новых или хорошо обслуживаемых переключателей! Внутри трансмиссии велосипеда с планетарной втулкой существует три источника потерь на трение:
1. Внутри планетарной втулки находятся планетарные шестерёнки, которые одновременно соприкасаются с солнечными шестерёнками и зубчатым колесом. Они отвечает за 4% потерь на трение
2. Также источником потерь на трение качения служат подшипники планетарных механизмов.
3. Наконец потери на трение возникают в цепи, но эта также относится и к обычным переключателям скоростей.

Классическая система переключения передач.

Планетарная втулка или кассета что лучше

Выбирая велосипед с несколькими скоростями, покупатель часто сталкивается с многообразием непонятных ему терминов. В этой статье мы попробуем разобраться с вопросами переключения скоростей и «планетарной втулкой».

В настоящее время существует два вида переключения передач: классическая схема с переключателями и планетарная втулка.

ПЛАНЕТАРНАЯ ВТУЛКА

Планетарная втулка — закрытая система переключения скоростей для велосипеда, весь механизм находится внутри задней втулки. Конструкция надёжная и долговечная. В простых планетарных втулках 3 скорости, самые продвинутые модели имеют до 14 передач.

Наибольшую популярность планетарные втулки получили в первой половине 20 века, практически на каждом велосипеде стояла такая втулка (особенной популярности они пользовались в Великобритании, Голландии, Германии, Скандинавии). Однако, появившиеся позже переключатели скоростей и кассеты, вытеснили планетарные втулки, благодаря своей дешевизне и неприхотливости.

У велосипеда с планетарной втулкой отсутствует внешний переключатель — весь механизм переключения спрятан внутри задней втулки, а снаружи лишь одна звезда и цепь. Это самое главное преимущество планетарных втулок — нет лишних деталей, которые так легко повредить при падении. Вся система переключения находится внутри корпуса втулки, надёжно защищена от грязи и внешнего воздействия. Переключения можно производить как под нагрузкой, так и без, поскольку цепь всё время стоит на одних передачах, то нет вероятности её повреждения при переключении. В отличие от классической системы переключения, планетарная втулка совместима с задним ножным тормозом.

Особенность планетарных втулок – более высокая стоимость и более низкая ремонтопригодность, чем у классической системы переключения. Сложный механизм переключения внутри втулки стоит дороже классической системы переключения.

Планетарная втулка надёжна, при правильной эксплуатации ресурс – десятки тысяч километров. В приводе используются толстые цепи и звездочки, их ресурс во много раз превышает срок службы аналогичных компонентов велосипедов с классическим переключателем. Планетарная трансмиссия не требует обслуживания, единственная регулировка – подтяжка тросика в процессе эксплуатации. Однако если что-то сломается в планетарной втулке, то ремонт может обойтись дорого и делать его придется в специализированной мастерской.

Несмотря на большое количество скоростей в самых продвинутых моделях, не для всех видов катания будет достаточно скоростей планетарных втулок. Такая система переключения скоростей подойдет для неспешного, комфортного катания по городу, лесу и паркам. Но если мы говорим про езду в стиле кросс-кантри или более экстремальное катание на велосипеде, то количество скоростей и диапазона передач будет недостаточно.

Стоит отметить и намного больший вес планетарной втулки, если сравнивать с классической системой передач, развесовка велосипеда будет смещена в сторону заднего колеса.

Плюсы

+ большой ресурс при правильной эксплуатации

+ механизм переключения передач полностью закрыт в корпусе втулки, что позволяет защитить его от попадания грязи

+ совместим, как с ручными тормозами, так и с задним ножным тормозом

Минусы

— больший вес по сравнению с классической системой переключения

— сложный ремонт, под силу только квалифицированным специалистам по планетарным втулкам

Если Вам необходим велосипед для спокойного катания по городу и паркам, Вы не гонитесь за количеством передач и хотите иметь надёжный велосипед без лишних деталей и простой в эксплуатации, то планетарная втулка именно то, что Вам надо.

Самый распространённый вариант — это классическая схема переключения с кассетой и переключателями. На задней втулке установлен набор звёздочек, называемых «кассетой», и внешний переключатель, крепящийся к раме через переходник именуемый «петух». В многоскоростных велосипедах (более 7 скоростей), есть также две или три звезды спереди и внешний передний переключатель.

Общее количество передач – это количество звёзд передней системы, умноженное на количество звёзд задней кассеты. Например: 3 передних и 9 задних передач в сумме дают 27 скоростей. Но на самом деле использовать все комбинации нельзя и даже противопоказанно, поскольку приведёт к преждевременному износу и поломке оборудования. Чтобы избежать перекосов цепи, исключив тем самым вероятность поломки, обычно рекомендуют использоваться такие сочетания как: 1х1,2,3, 2х2,3,4,5,6,7,8, 3х7,8,9.

Классическая схема с переключателями самая распространенная и доступная. Можно подобрать подходящую систему или отдельные запасные части. Главный плюс – ее легко ремонтировать при поломке или сделать апгрейд до более продвинутой. Но есть и несколько минусов: задний переключатель крепится с правой стороны рамы и его легко сломать, при неудачном падении велосипеда на правый бок. Также система требовательна к чистоте, поскольку все компоненты открыты, необходимо чистить компоненты и смазывать цепь, дабы исключить её преждевременный износ. Необходимо научиться правильно, переключать передачи – ни в коем случае нельзя переключаться под нагрузкой. Всегда необходимо переключать передачи заранее и в момент переключения необходимо давить на педали не сильно, чтобы избежать разрыва цепи. Данная система переключения не совместима с задним ножным тормозом.

Если соблюдать правила переключения, держать велосипед в чистоте и своевременно делать необходимое техническое обслуживание, то классическая система переключения будет вас радовать качественной и надёжной работой.

+ большое разнообразие деталей

+ отличная ремонтопригодность (в магазинах всегда большой выбор деталей и починить переключение не составит большого труда), ремонт смогут сделать в любом велосипедном сервисе

— возможно сломать при падении

— необходимость в чистке и уходе

— соблюдение правил переключения (использовать только определённые комбинации и переключение не под нагрузкой)

— несовместимость с задним ножным тормозом

Если Вы выбираете горный велосипед или Вам нужна отличная ремонтопригодность, то выбор один — классическая система переключения скоростей.

Планетарная втулка для велосипеда

7 минут Автор: Михаил Скворцов 195

Оптимальная эффективность движения, частота педалирования, скорость и нагрузки на велосипед регулируются при помощи механизма скоростного переключения. В отличие от синглспида, велосипед с несколькими режимами передачи крутящего момента способен подстраиваться под конкретные условия передвижения. «Скоростную» систему используют практически на все типах великов: от городских и трюковых до гоночных и маунти-байков.

К распространенному типу трансмиссии велосипеда относится планетарная втулка, внутри которой расположен шестеренчатый механизм изменения передаточного отношения. Взаимное расположение и зацепление шестерней регулируется переключателем скоростей, который, в свою очередь, приводится ручкой на руле. Принципиальное отличие от «звездочной» трансмиссии позволило такой системе переключения передач неплохо укрепиться в велосипедной среде.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Устройство планетарных втулок достаточно сложное и напоминает механизм автомобильной коробки передач. Для наглядности покажем стандартную схему для всей планетарной передачи:

Желтым цветом изображена солнечная шестерня. «Солнышко» жестко закреплено на оси заднего колеса велосипеда. Именно с ней зацепляются обозначенные синим цветом планетарные шестеренки. Для их фиксации используется «водило» (зеленый цвет). Эта деталь не позволяет сателлитам – так иначе можно называть планетарные шестерни – разъезжаться и сцепляться друг с другом, а также определяет их направление движения.

Довершает механизм эпициклическая шестерня, которая вращается за счет педалирования. На рисунке она показана красным цветом.

Звездочка сопрягается с механизмом втулки с помощью шлицевого привода, исполнительного механизма втулки. При изменении передачи он изменяет скорость вращения водила относительно кольцевой шестерни, благодаря чему и достигается подстройка велосипеда под угол направления дороги и регулируется его скорость.

Интересная особенность такого типа механизма – это работа в качестве редуктора. Солнечная шестерня играет роль неподвижного элемента, эпицикл – ведомого элемента цепи, водило замыкается на корпус втулки. Для примера рассмотрим, как работает механизм планетарной передачи на простой трехскоростной планетарке:

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Последний занимает лидирующее положение по сложности изобретенного механизма. Втулка этого производителя включает 14 планетарных составляющих. Большое количество передаточных отношений и высокая эффективность смело конкурируют с аналогичными показателями продвинутых звездочных систем переключения скоростей.

Второе место занимает SRAM – его планетарка имеет 12 скоростей, а передаточный диапазон превышает 400%. Shimano – известнейший производитель велозапчастей и скоростных втулок. Его хорошо зарекомендованные втулки с 3, 4, 7 и 8-планетарными механизмами дополнены обновленной версией – 11-скоростной системой переключения скоростей. Sturmey может похвастаться гибридными кассетно-планетарными механизмами, а также другими типами стандартных втулок с тремя, пятью и семью скоростями.

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Странно? Ничуть. Планетарный механизм имеет сходство с механической КПП машины, а там ведь тоже при переходе с одной передачи на другую газ отпускается. А «газ» для велосипедиста – это кручение педалей.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
С помощью ручки переключается передача.
Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Езда в гору сопровождается переходом на пониженную передачу, то есть передаточное отношение должно быть меньше, чем до перехода. На трехскоростных планетарках это просто: перейти на первую передачу. С другими вариантами вполне нормальным будет переключиться, например, с третьей на вторую.

На повышение нужно идти последовательно, то есть сначала первая, затем вторая и так далее. При сбросе скоростей можно перешагивать. В однообразных условиях, где нельзя развить скорость (тротуар с пешеходами, например), лучше применять только главную передачу без переключений.

Велосипеды с планетарными втулками способны преодолевать значительные расстояния без большого количества спусков и подъемов, поэтому их часто можно встретить в больших городах с развитой сетью дорог и населенных пунктах на ровной местности. Такой вариант трансмиссии идеально подойдет тем, кто не хочет постоянно возиться с кассетами и цепями и при этом часто ездят по городу, загородным поселкам и равнинным трассам.

Планетарные втулки. Принцип работы, плюсы и минусы.

Для переключения передач на велосипедах используют две системы:

Систему переключения передач на звездах и
Планетарные втулки

Что такое скорости у велосипеда и как их переключать мы рассмотрели в отдельной статье, а здесь поговорим о втором типе механизмов переключения передач – о планетарных втулках.

Планетарная втулка (планетарка) – механизм переключения скоростей, основанный на принципе работы планетарной передачи.

Что такое планетарная передача можно почитать в википедии.

Трансмиссии на планетарных втулках, переживают в настоящее время свое очередное возрождение. Изобретенная впервые в далеком 1880 году для мотоциклов, она была двухскоростной и не смогла получить широкого распространения.

Затем, в начале 20 века количество скоростей увеличилось до трех, и в 30 годы 20 века велосипедный рынок был полон ими. Особенно велосипеды с планетарками были распространены в Европе и, в частности, в Великобритании, Германии, Голландии, на Скандинавском полуострове.

Позже, с появлением на рынке более дешевых и легких переключателей скоростей и кассет, устанавливаемых на втулке, они опять ушли в забвение. Но прогресс не стоит на месте и в 21 веке производители велосипедов вновь обратили свой взгляд на планетарные системы переключения скоростей. Особенно это стало заметно после разработки 7-скоростных втулок в конце 90-х. С этого периода они постоянно совершенствуются.

Основными фирмами, выпускающими планетарные втулки, являются SRAM, Shimano, Sturmey-Archer и Rohloff. На сегодняшний день они производят втулки, которые могут переключать до 14 скоростей.

В чем принцип работы планетарной втулки.

Для её работы используется простая планетарная эпициклическая зубчатая передача.

Попробуем разобраться в работе этого механизма хотя бы на уровне общего понимания работы трех скоростной планетарки.

Солнечная шестерня (светло-желтая деталь на рисунке) жестко крепится к оси втулки, которая, в свою очередь, крепится в дропаутах велосипеда. Три — четыре одинаковых «планетарных» шестерёнки (детали синего цвета на рисунке) сцепляются зубьями с «солнечной» шестерёнкой, вращаясь вокруг неё.

Планетарные шестерёнки, прикреплённые к «планетарной обойме» (деталь салатового цвета), сцепляются с зубьями на внутренней поверхности «зубчатого колеса» или эпицикла. Это розовая деталь на рисунке с зубьями внутри.

При вращении планетарной обоймы (голубой), зубчатое колесо (розовое) вращается 4 раза на каждые 3 оборота планетарной обоймы. Это соотношение у разных моделей планетарных втулок разное.

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

На низкой передаче(первой) задняя звёздочка (фиолетовая деталь на рисунке) вращает зубчатое колесо (розовая деталь на рисунке). Планетарная обойма (салатовая на рисунке) вращает втулку, что даёт понижение передачи. Таким образом, на каждые четыре оборота звездочки заднее колесо повернется три раза. Т.е. передача понижается на 25%.
На средней передаче (второй) задняя звёздочка напрямую передает усилие на зубчатое колесо, приводящее в движение втулку. Это прямая передача. Усилие с вращающихся внутри втулки шестеренок никуда не передается.
На высокой передаче (третьей) усилие с задней звёздочки (фиолетовая) передаётся на планетарную обойму (салатовая на рисунке). Оно через зубчатое колесо (розовая деталь) приводит в движение втулку и, соответственно, заднее колесо. Получается, что на каждые три оборота звёздочки колесо провернется четыре раза. Т.е. передача повышается на 33%.

Во втулках с более чем тремя скоростями, используют не менее двух разных блоков планетарных механизмов или комбинируют планетарные многоступенчатые шестерёнки с несколькими параллельными рядами зубьев.

Видео как работает планетарная втулка

В чем плюсы планетарных втулок

Высокая надежность по сравнению с системой переключения передач на основе кассеты. Передачи переключаются быстро и точно. К тому же их можно переключать стоя на месте, в отличие от наружной системы, в которой скорости нужно переключать только в движении.
В планетарной втулке можно переключатся между разными скоростями напрямую, а не последовательно как на обычной системе.

Т.е., если необходимо быстро переключится с 1-ой скорости на 5-ю, то на обычной системе нужно последовательно переключать скорости: с первой на вторую, потом на 3, 4 и только потом на 5-ю, что занимает определенное время, то в планетарке можно сразу переключить с первой на пятую.

Правда, все плюсы от такого переключения можно ощутить только на многоскоростных моделях. На модели с тремя скоростями это не так заметно, хотя переключение всё равно происходит быстрее и удобнее чем на стандартном варианте.

Особенно это удобно при езде в городском ритме.

Не нужно практически никакого технического обслуживания.

Вообще эти втулки необслуживаемый компонент. Единственно, в процессе эксплуатации, возможно, придется регулировать натяжение тросика переключения передач, который может растянуться. Зато Вы избавлены от проблемы износа звезд системы, кассеты, цепи, настройке механизма переключения передач и прочих забот.

Использование обычной односкоростной цепи.

На планетарной втулке, как и на односкоростном велосипеде, используются только две звезды – передняя и задняя, и цепь работает без перекосов. В результате одна цепь будет работать всю велосипедную жизнь.

А с учетом того, что односкоростные цепи дешевле своих многоскоростных собратьев и их не нужно регулярно менять – эксплуатация такого велосипеда будет стоить значительно дешевле. А теперь добавьте сюда необходимость так же регулярно, в связи с износом, менять звезды системы и кассеты, их стоимость, а так же стоимость таких работ и станет понятно, что при длительной эксплуатации велосипеда, первоначально более высокая цена планетарной втулки вполне себя оправдывает и окупает.

Её не нужно регулярно мыть и чистить.

Механизм втулки находится в масле в пыле и влагозащищенном корпусе, но грязевые ванны для него все равно нежелательны.

Помните, что обычный механизм переключения передач требует регулярной мойки и чистки от попадающей в него грязи для уменьшения износа цепи и звезд.

Так же при мойке велосипеда струей воды под большим напором, например, на автомойке или домашним кёрхером, не нужно струю воды направлять непосредственно на саму втулку.

Возможность использования ножного тормоза.

Ножной тормоз – один из самых интуитивно понятных, эффективных и надежных. Работает в любую погоду: в грязи, под дождем, на колесах с «восьмеркой» и т.д. Лично мне байки с такими тормозами нравятся больше всего. Особенно если в дополнение к ножному тормозу на заднем колесе стоит ободной тормоз на переднем.

Справедливости ради скажем, что ножной тормоз работает только на втулках с внутренним тормозным механизмом. Существуют многоскоростные втулки без такого механизма и на велосипедах с ними устанавливают дисковые или ободные тормоза.

Достаточно интересный и не такой явный, но очень практичный плюс планетарок в том, что на таких велосипедах, как и на односкоростных моделях, используется защита цепи, чего нельзя поставить на обычных многоскоростных байках. А это значит, что не пачкаются брюки и на цепь попадает гораздо меньше грязи и ее нужно реже мыть и смазывать.

Так что если велосипед используется при поездках на работу, то чистые брюки – большой плюс.

Для любителей зимнего катания использование планетарного переключения передач просто находка. В отличие от звездной системы переключения передач планетарка не забивается снегом, не подвергается обледенению и её механизм всегда работает надежно.

Встроенный в планетарку барабанный тормоз надежно работает при низких температурах и, в отличие от V-brake и дисковых тормозов, не боится налипания снега на тормозные колодки и обледенения ободов или ротора, продолжая зимой работать так же надежно, как и летом.

Недостатки планетарных втулок

Самый главный минус – они дороже, чем обычная система переключения передач. Но с учетом того, что их уже не нужно обслуживать в дальнейшем – стоимость эксплуатации велосипеда будет значительно ниже.
Маленькое общее передаточное отношение.

У обычных переключателей передаточное отношение в среднем 550%. Это значит, что за один оборот педалей на самой высокой передаче велосипед проедет в 5,5 раз большее расстояние, чем на самой низкой передаче.

У планетарных втулок это соотношение порядка 300%. На них сложно будет преодолевать крутые подъемы и разгоняться до высоких скоростей.

Хотя прогресс не стоит на месте, и инженеры велосипедных фирм работают над улучшением выпускаемых моделей. Уже сейчас есть хорошие 7, 11 и даже 14 скоростные варианты.

Они тяжелее.

Тут то же не все однозначно. Да, сама планетарная втулка тяжелее аналогичной втулки с кассетой для горного многоскоростного велосипеда. Но, ставя её, Вы так же снимаете с велосипеда все ненужное оборудование для переключения передач (две передних звездочки, оставляя только одну, одну ручку переключения передач, тросики, механизмы переброски цепи и т.д.) Вместе с этим отпадают вопросы по их обслуживанию. Да и, в конце концов, если Вы не веломаньяк по весу, то лишние полкило для городского велосипеда не делают никакой погоды.

Как правильно переключать передачи на планетарной втулке

Планетарный механизм переключения скоростей на велосипеде имеет сходство с механической коробкой передач на автомобиле, поэтому если систематически неправильно переключать передачи – можно сломать даже такой надежный механизм, как у них.

Переключать передачи на планетарной втулке в движении нужно без педалирования. Т.е. в момент переключения велосипед должен двигаться накатом (педали крутить не нужно) или стоять на месте.

С помощью ручки переключения, установленной на руле, выбирается нужная скорость и буквально через пару секунд можно крутить педали.

Помните, что при езде в горку переходим на пониженную передачу. На трех скоростной втулке – это первая скорость.

Если нужно ехать быстрее – переходим на повышенные скорости. На трех скоростной втулке – это третья скорость.

Ну и еще. Не забудьте прочитать инструкцию к вашему велосипеду. Вполне возможно, что производитель втулки, установленной на Вашем байке, описал правила эксплуатации своего оборудования.

Перечислив все плюсы и минусы планетарных втулок можно сделать итоговый вывод:

Планетарная втулка для езды по городу значительно удобнее, чем переключение передач на звездочках.

Поэтому, если Вы не веломаньяк, борющийся с каждым граммом веса, используете велосипед для городских поездок и для спокойной (не скоростной) езды по более-менее равнинной местности с небольшими горками, не любите постоянно мыть трансмиссию и следить за её износом, то велосипед с планетарной втулкой это как раз то, что Вам нужно.

Если вы любите агрессивную езду, скоростные поездки, а так же преодолеваете большие подъемы – лучше выбирайте обычную систему переключения передач на звездах.

Благодаря всем перечисленным выше преимуществам планетарок, в Европейских странах городские велосипеды с ними очень распространены.

Планетарная втулка или кассета что лучше

Прошло уже 111 лет (сто одиннадцать) с тех пор как Английская компания
Sturmey-Archer выпустила свою первую планетарную втулку, но и поныне
у нас в стране многие с трудом понимают что это, а другие и вовсе не
слышали о таком механизме переключения передач.
Для Российского обывателя по сей день критерием "крутости" велосипеда
является количество скоростей в многозвёздочной системе.
Чем больше — тем лучше…
Правда только один человек из тысячи сможет хотя бы кое как настроить
в многозвёздочной системе передний и задний переключатель, заменить цепь,
тросик или поменять кассету. Хотя делать это нужно довольно часто.
Эти проблемы отпадают если у вас установлена планетарная втулка.
Что это такое? Если говорить совсем просто и понятно не вдаваясь а подробности
— это маленькая коробка передач в задней втулке вашего велосипеда.
Механизм сложный но очень надёжный. Хотя сложными пожалуй можно назвать
только планетарки начиная от 7 скоростных.

Односкоростная втулка (Синглспид)

Самый простой вид втулок. Для передачи усилия на колесо используется только одна звезда. Так как при установке такой втулки нет переключателя, который бы натягивал цепь, их обычно устанавливают в рамы с «горизонтальными» дропаутами, позволяющими отрегулировать натяжение самостоятельно, перемещая колесо вперед-назад.

Если вы хотите использовать такую втулку на велосипеде с вертикальными дропаутами, то придётся установить натяжитель цепи.

Часто такие втулки можно встретить на прогулочных и городских велосипедах, и обычно они комплектуются «ножным» тормозом. Поворачивая педали назад вы активируете механизм и втулка начинает тормозить.

Есть ещё один вариант односкоростной втулки – это втулка для фикседов. В ней нет храповика и звёздочка постоянно вращается вместе с колесом. Минусом такой втулки является то, что вы не можете перестать крутить педали, не заблокировав колесо. К плюсам можно отнести долговечность и низкую стоимость. Такие втулки подойдут для путешествий на небольшие расстояния по «плоской» местности.

Планетарная втулка

У планетарной втулки тоже только одна звезда и все ограничения, действующие для сингспид втулок, работают и здесь. Эти втулки появились в начале 20 века и имели 3 скорости. Современные собратья могут иметь по 7-8 скоростей, а порой и больше. Само устройство втулки – это отличная тема для другой статьи, так что не будем особо углубляться в неё. Скажем только, что переключать передачи на такой втулке можно даже стоя на месте.

Сам механизм переключения спрятан внутри втулки и хорошо защищен от внешних воздействий. Это делает планетарные втулки отличным приобретением для суровых погодных условий. Внутрь практически не попадает влага, а передачи переключаются даже при -15! Главным минусом можно назвать трудный самостоятельный сервис такой втулки и проблематичный монтаж/демонтаж колеса (если вы пробились или что-то в таком духе).

Трещотка и барабан

Часто эти 2 вида путают. Первый – это втулка с резьбой для накручивания звёзд с трещоткой. Была популярна до конца 1980-х годов, пока дорогостоящий механизм трещотки решили не выкидывать каждый раз, при замене звёзд. На приведённом ниже фото изображена трещотка, втулка под неё, втулка с барабаном и кассета для втулки с барабаном. Основные отличия в способе установки звёзд.

Для нарезания резьбы на втулке и на трещотке нужны высокоточные инструменты, в противном случае установить трещотку параллельно самой втулки и тем самым соблюсти соосность будет невозможно. Это выливается либо в проблемы с переключением на дешевых версиях, либо в цену конечного продукта.

Втулки с барабаном лишены такого недостатка, плюс звёзды для них производить гораздо проще. Ещё одним плюсом втулок с барабаном является расположение подшипника, он находится ближе к дропауту и нагрузка на него меньше, следовательно, ось будет ломаться реже, а подшипник жить дольше. В современных втулках используют по 3-4 промышленных подшипника и при своевременном сервисе они работают очень долго.

Барабан в разы лучше и проще в использовании. Для фиксации на нем кассеты используется контргайка, на которую практически нет нагрузок. Вы просто надеваете кассету, а шлицы не дают ей провернуться.

Конечно, есть свои особенности, вроде использования кассет на «пауке» с алюминиевым барабаном. Иначе вы можете просто угробить барабан.

Совместимость кассет Shimano и Sram

Стандарт для кассет Shimano и Sram одинаков для 8-9-10-скоростных кассет. Вы можете использовать кассеты Shimano в связке с переключателем Sram и наоборот. При этом само крепление кассеты на барабане остаётся неизменным.

А вот стандарт Sram XD для 10-11-12-скоростных кассет потребует особого барабана. Он чем-то похож на смесь классической трещотки и барабана со шлицами. Разницу вы можете оценить ниже, слева обычный барабан, справа XD.

Совместимость кассет Campagnolo

У Campagnolo есть отдельный стандарт для своих шоссейных втулок и в них очень сложно не запутаться. Итак, существует старый стандарт (Old Campagnolo) для 7-8-скоростных кассет, он первый на фото. Ещё есть стандарт (Exa-Drive) для 8-скоростных кассет, который отличается от старого шириной верхнего (на фото) шлица на барабане. А ещё есть Obsolete Exa-Drive для 8-скоростных титановых кассет. Если вы ещё на запутались – вот вам Exa-Drive для 9-скоростных кассет, с коварным нижним левым зубом!

Актуальный стандарт барабана Campagnolo подходит для всех 9-10-11-скоростных кассет, естественно, только для своих.

Размеры

Раньше использовались задние втулки шириной 120, 126мм, но эти времена давно ушли в небытие. Теперь у нас есть: 135, 142, 148, 150, 158 и фиг его знает сколько ещё стандартов ширины втулки придумывают именно в этот момент. С диаметром оси чуть проще, это 10 и 12 мм.

С передней втулкой проще. Ширина 100 или 110мм, а диаметр оси 10, 15 и 20мм.

Измеряется ширина втулки всегда от контргайки до контргайки.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трех оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Shimano,
SRAM,
Sturmey-Archer,
Rohloff.

Скоростной агрегат от Rohloff в разрезе

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
С помощью ручки переключается передача.
Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Важно! Главное отличие планетарной трансмиссии от звездочной, которую можно легко , заключается в том, что механизм спрятан внутри втулки, а не располагается около колеса — это защищает его элементы от внешних воздействий, делает его более надежным и долговечным.

Планетарная втулка для велосипеда состоит из набора шестеренок. По устройству она довольно сложна, так как работает по принципу автомобильной коробки передач.

Механизм включает в себя следующие элементы:

солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
планетарные шестерни, или сателлиты;
водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
эпицикл — кольцевая шестеренка.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
Повышенная . При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

Но если вы только собрались приобретать велосипед, перед вами также будет сложная задача: какой выбрать. Можете отдать предпочтение одной из или же попробовать подобрать , если вы уже находитесь в почетном возрасте.

Преимущества и недостатки

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

низкий износ цепи и звезд;
высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
отсутствие необходимости в регулировке;
удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
возможность установки ножного тормоза;
сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

большую массу , достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и , чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
низкий КПД редуктора , связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
ограниченный крутящий момент . Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
высокая стоимость .

Таким образом, планетарка станет хорошим выбором для прогулочных, городских и других для неспешной и комфортной езды. Если же велосипед используется для гонок, езды по пересеченной местности или даунхилла, такой механизм скорее станет отягощением, чем улучшением.

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

Список форумов » Велофорум » Как выбрать велосипед

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Наездил на планетарке Нексус-8 около пяти тысяч туристическом режиме.
Что сказать, это моя третья планетарка, и все только плюсы.

Не ломалась, не ремонтировалась. не смазывалась. цепь не менялась. Только подтягивался тросик переключения.
Первый мой велосипед, на Саше -3-х скоростном, друг досих пор ездит, а велу уже лет 25. Правда пару лет назад какойто сухарик таки там треснул, но был выточен и заменен.
За вес переживать не надо, планетарка весит столько же, как и все барахло на велосипед с обычной системой. Да и не настолько это критично на туристическом веле.
А вот в качестве спортивного вел с планетаркой использовать не очень, передаточное соотношение не то (максимальный разброс у планетарки 8 ск около 308%, у системы с 27 передачами более 530%). Первая передача на планетарке это примерно 1/3-1/4 обычных.
На практике это значило, что на Подольский спуск я заезжал с нормальным каденсом сидя, а по Смородиновому спуску приходилось становиться на ноги. Правда, нужно указать мой вес — 115 кило.

Один из жирных плюсов у планетарки- возможность переключаться на месте, без движения.
Также большой плюс- это закрытось самой системы и надежность.
Производители рекомендуют раз несколько лет (видел где-то рекомендации от 3х до 5ти) вынимать механизм из корпуса, промывать в керосине, смазывать методом погружения, и ставить обратно.

Из некоторых неудобств: т.к. планетарка на оси, необходимо с собой возить ключ на 15 (пойдет педальный) для снятия колеса.
А на срамах так и вовсе разводной (справа 14 слева 15)

Да, стоит пятерик срамовский на тендеме Пантер, прошел не много, км 500, тоже только одни «+». Вдвоем на пятой, по ровному, разгоняли девайс до 60, а 35-40 едешь и спкойно ведешь беседу. И по лесу ездилЮ по песочку, тоже ОК.

Так что планетарки рулят. Одно но в Киеве их НИКТО не хочет обслуживать.
Хочу со временем купить рохлов-14, но пока цена сдерживает.
Видел еще пепелац на котором совмещены планетарка-3 и звезды-пятерик, и две спереди. Но то воббще исключение.

Да, был как-то в Копенгагене, так там 98 процентов велов на планетарках. Звезд практически нет.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Планетарная втулка является важным элементом приводной системы велосипедов. Устройство этого приспособления заключается в сложном шестерёнчатом механизме изменений передаточного отношения. Регулирование взаимных расположений и зацеплений шестеренки происходит за счет ручки переключения скорости, которая обычно расположена на руле велосипеда.

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;
При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;
При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.

Устройство планетарной втулки

Рабочий процесс планетарной втулки такой же, как и у коробки передач у автомобилей – регулирование скоростных режимов. Во время езды не возникает трудностей и непредвиденных проблем. С помощью этого приспособления происходит быстрое и своевременное переключение режимов скорости. На рисунке изображено полное устройство механизма этого приспособления.

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Планетарные втулки используются в основном на городских и прогулочных велосипедах. В связи с тем, что они имеют достаточно большой вес, их очень неудобно использовать на спортивных велосипедах.

Спортивные велосипеды в основном применяют для езды на рельефной местности, с множеством ухабов, и если на них будет установлена планетарная втулка, это создаст множество неудобств и проблем.

Поэтому ее лучше устанавливать на велосипеды для городской езды, потому что эти велосипеды не встречают сильных нагрузок и их используют в основном для ровных дорог.

Поскольку городские байки используют для ежедневной езды, на них лучше всего устанавливать планетарные втулки на 3, 8 и 11 скоростей. Это конечно обойдется дороже, чем обычная классическая втулка, но у планетарной намного больше срок службы, они не ломаются и за счет этого увеличивается износ цепи.

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

SRAM;
Sturmey-Archer;
Rohloff

Фирма Rohloff занимает первое место по уровню сложности изготовленного устройства. Модели состоят из 14 планетарных составляющих.

Второе место по производству занимает фирма SRAM . Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Shimano является популярным изготовителем запчастей и втулок для велосипедов. Ассортимент этого производителя имеет втулки от 3 до 11 скоростей передач.

Sturmey-Archer это производитель втулок с гибридными кассетно-планетарными механизмами. Кроме этого, эта фирма производит и другие типы втулок со скоростями 3, 5 и 7.

Преимущества использования планетарных втулок

В зависимости от свойств и функций планетарных втулок можно выделить основные преимущества этих приспособлений:

Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
Высокая стоимость;
Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Многие производители складных велосипедов комплектуют планетарной втулкой. На этих очень удобно ездить, и есть возможность равномерного регулирования распределения нагрузки во время езды. Кроме этого, они имеют целый ряд преимуществ. В связи с этим, следует рассмотреть самые известные модели этих велосипедов.

Обзор и сравнение моделей

Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом. Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте. Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;
Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость. Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;
Складной велосипед . Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности. На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;
Горный складной велосипед Volume Generator. Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Велосипедами с планетарной втулкой это очень удобно управлять, и езда с этими приспособлениями очень упрощается, поскольку не возникает проблем с переключением скоростей. Поскольку эти приспособления сами переключают скорость, когда это необходимо. Однако следует ознакомиться с определенными принципами и правилами переключения скоростей:

Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;
Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;
Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;
Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Планетарные втулки очень редко ломаются. Они имеют очень долгий срок службы и очень износостойкие. Конечно, при не соблюдении правил использования, иногда у этих приспособлений может выйти из строя механизм, тогда лучше всего обратиться к специалистам для устранения неисправностей.

Не стоит осуществлять ремонт этих элементов самостоятельно, поскольку можно существенно повредить все устройство механизма, и втулка станет не пригодной для дальнейшей эксплуатации.

Основная идея данного прибора — собрать в одном компактном корпусе все механизмы для переключения передач, закрыв таким образом их от грязи и возможного физического повреждения.

Вы скажете — так ведь есть уже планетарные втулки, но инженеров Pinion не устраивало, что развесовка в таком случае сдвинута назад, а при использовании коробки передач, которая устанавливается между шатунов в специально оборудованном кареточном узле — вес расположен идеально в центре велосипеда. Вот так это выглядит:

Я не верю в коммерческий успех данного изобретения, во-первых, из-за веса — коробка весит 2.35кг, и во-вторых — требуется особая рама, способная разместить в себе описываемое устройство.

Как по мне, купить такой байк может только очень обеспеченный гик, вещь получается сильно зависимой от надежности коробки — производитель скорее всего вылетит в трубу и в случае поломки в утиль пойдет весь велосипед. Понятия не имею, сколько стоит байк в сборе, но уверен, что цена впечатляет.

Не знаю, как вы, но я уверен, что в ближайшие годы, а может и десятилетия, никакие коробки и планетарные втулки не смогут составить конкуренцию обычным индексным переключателям.

И в чем я еще уверен, так это в том, что электронные системы переключения, сейчас еще довольно дорогие и редкие, рано или поздно станут стандартным оборудованием на моделях велосипедов среднего ценового уровня.

И как следствие — не за горами полноценное автоматическое переключение передач, работать это может так: измеритель мощности в педалях замеряет силу нажатия и каденс, а компьютер щелкает передачи, стараясь удержать эту силу в заданном интервале. Также могут быть подключены всякие гироскопы и акселерометры, чтобы адекватнее оценивать ландшафт. Всё это настраивается под конкретного человека через смартфон. При этом всегда можно перейти на ручной режим.

На вопрос «а на хрен нужно автоматическое переключение на велосипеде», я отвечу — это удобно. Если это будет четко и надежно работать и стоить приемлемых денег, многие захотят ездить на «автомате».

Вот вам пример из мотоциклетной тематики — попытки сделать автоматическую коробку там предпринимаются периодически, но распространения это не находит, вроде бы как из-за этого пресловутого «на хрен надо». На самом деле — дело не идет в народ, потому что автомат много весит, дорого стоит, ненадежен, неадекватно переключает.

Как только появился реально работающий продукт — людям стали интересны мотоциклы с автоматическим переключением. Хонда сделала роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями DCT, которая весит почти так же, как и обычная, стоит вменяемых денег, и самое главное — переключает четко и своевременно. Так что, найдется спрос и на велосипедный «автомат».

Расскажите, что вы думаете по поводу всех этих полетов фантазии, как моих, так и изобретателей Pinion, и нужно ли вообще что-то новое в отлаженной системе переключения.

Механизм включает в себя следующие элементы:

солнечная шестерня, жестко сцепленная с осью колеса;
планетарные шестерни, или сателлиты;
водило — соединяет и фиксирует сателлиты;
эпицикл — кольцевая шестеренка.

У втулки самого простого типа имеется три передачи, которые работают следующим образом:

Пониженная — эпицикл зацепляется за сателлиты, которые вращают солнечную шестерню. На каждые 4 оборота звездочки колесо совершает 3 оборота.
Прямая — эпицикл соединен с солнечной шестерней напрямую, минуя передаточные шестеренки, благодаря чему достигается соотношение вращений колеса и звездочки 1:1.
Повышенная . При ее включении механизм работает наоборот — звездочка передает усилие на планетарные шестерни, которые вращают эпицикл, момент от которого передается на солнечную шестерню. За счет этого передача повышается на 33–36%.

Преимущества и недостатки

Планетарная коробка передач имеет следующие достоинства:

низкий износ цепи и звезд;
высокая надежность и долговечность механизма за счет защиты от внешних воздействий и постоянной смазки трансмиссионным маслом;
отсутствие необходимости в регулировке;
удобство переключения передач — делать это можно как на ходу, так и стоя на месте;
отсутствие риска повреждения передаточного механизма при падении велосипеда на бок;
возможность установки ножного тормоза;
сниженная вероятность того, что цепь слетит со звездочек;
большое разнообразие передаточных чисел — до 520%.

К недостаткам механизма можно отнести:

большую массу , достигающую 3 кг. К тому же вес неравномерно распределяется между передним и задним колесами;
сложность ремонта и установки планетарной втулки на велосипед; монтаж на существующий велосипед и вовсе невозможен, даже если вы используете специальный инструмент и , чтобы упростить работу. При поломке придется либо покупать новую втулку, либо новый байк. Поэтому установка планетарной втулки на велосипед своими руками — сложный или практически невозможный процесс;
низкий КПД редуктора , связанный с повышенным коэффициентом трения шестерней. Из-за этого такие трансмиссии не используются на спортивных велосипедах;
ограниченный крутящий момент . Хотя диапазон повышенных передач широк, достаточно низкую передачу для въезда на очень крутую гору включить не получится;
высокая стоимость .

Производители

В данной таблице представлены четыре основных производителей.

Цена планетарной втулки для велосипеда довольно высока. Зависит она от сложности механизма. Так, 14-скоростная втулка Rohloff стоит от 53 до 89 тыс. руб. в зависимости от модели. Значительно доступнее трансмиссии Shimano — от 2700 руб. за 3-скоростное устройство до 21 тыс. руб. за модель с 11 передачами. Цены на механизмы SRAM начинаются от 5000 руб . Продукция Sturmey-Archer обойдется в 4700–10500 руб.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Shimano,
SRAM,
Sturmey-Archer,
Rohloff.

Скоростной агрегат от Rohloff в разрезе

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

ЧТО ТАКОЕ ПЛАНЕТАРНАЯ ВТУЛКА?
Планетарная втулка (internal hub) — это сложная система переключения скоростей для велосипеда. Она более надежная и долговечная, нежели обычная втулка, но очень плохо реагирует на сверхнагрузки, поэтому их не использвуют в соревнованиях или экстремальном катании. Самые продвинутые модели (например некоторые Dutch байки) обладают 7и ступенчатыми планетарными втулками, а на упрощенные ситибайки (или складные) ставят 3х ступенчатые. В таких втулках механизм и звезды находятся в смазке под защитной оболочкой, а сама система напоминает коробку передач автомобиля.

Солнечная шестерня: находится в центре (зеленая на рисунке) — это и есть ось колеса.
Водило: жёстко фиксирует друг относительно друга оси нескольких планетарных шестерён (сателлитов) одинакового размера, находящихся в зацеплении с солнечной шестерней (синие) .
Кольцевая шестерня (эпицикл) : внешнее зубчатое колесо, имеющее внутреннее зацепление с планетарными шестернями (красная) — приводится в действие цепью.
Планетарная передача в режиме повышения скорости. Водило (синее) вращается внешним источником. Усилие снимается с солнечной шестерни (зеленая) , в то время как кольцевая шестерня (красная) закреплена неподвижно. Красные метки показывают вращение входного вала на 45°.

Преимущества планетарных втулок:

Механизм переключения передач полностью спрятан внутри корпуса втулки заднего колеса, что позволяет защитить его от попадания грязи. За счет этого долговечность деталей существенно повышается.
Возможно переключение передач даже тогда, когда вы стоите на месте.
Используются цепи и звездочки обычной ширины (для односкоростных велосипедов) . Цепь постоянно идет прямо. Используются звездочки с высоким профилем зубьев. Все это сказывается на увеличении ресурса цепей и звездочек.
Механизм переключения передач и встроенный тормоз в таких системах необслуживаемый, что упрощает эксплуатацию велосипеда.
Высокий ресурс втулок, детали которых работают в масляной ванне.

Самый большой недостаток многоскоростных втулок с планетарным механизмом – это их большой вес: такие втулки в два-четыре раза тяжелее обычных задних втулок горного велосипеда. Правда, нужно отметить тот факт, что отпадает необходимость в ряде деталей трансмиссии, например переключателях передач, так что реальная разница в весе не столь велика.
Сложный шестеренный механизм имеет достаточно высокое трение, что обуславливает пониженный КПД. Эти свойства стали определяющими для отказа от использования таких втулок на спортивных велосипедах.
Планетарные втулки все же не предназначены для работы в экстремальных условиях и, к тому же, они почти неремонтопригодны нигде кроме специализированного велосервиса.

Подобные эксперименты провела американская компания SRAM. SRAM DualDrive сочетает в себе внутренний и внешний приводы. Суть его состоит в том, что с трехскоростной планетарной втулкой комбинируется 8- или 9-скоростная кассета и обычный задний переключатель передач. Вся система управляется одной рукой при помощи комбинированной манетки: вращающаяся ручка (gripshift) управляет внешним переключением, а дополнительный рычаг внутренним..

Все началось с того, что некоторое время назад вычитал статью о планетарных втулках и решил изучить эту тему более детально. Для этой темы лучше всего подошел сайт московской фирмы velobig.ru, занимающийся планетарными втулками, динамовтулками и роллерными тормозами. В первую очередь в планетарной втулке меня заинтересовала возможность использовать широкую цепь и одну толстую износоустойчивую звездочку, закрытость системы от внешних факторов, таких как грязь со льдом, легкость настройки и переключения. Несмотря на меньший диапазон скоростей и увеличенный вес, решил что дело стоит того и через полтора года нашел средства на переоборудование велосипеда.

Собрав заказ, получился вот такой список (собирал здесь):

Новая бестрещеточная втулка 2009 года с улучшенным сальником и манжетой 8-ми скоростная втулка Shimano Alfine под дисковый тормоз с креплением Center Lock. С высоким КПД за счет применения игольчатых подшипников в шестернях. Отлично держит ударные нагрузки за счет двух мощных роликовых подшипников корпуса втулки. Для всесезонного катания. На 32 спицы. (диска в комплекте нет)
7500 р

Дополнительные детали для установки 8-ми скор. втулки на велосипед. 8RL
450 р

Ревошифтер SHIMANO (Рево) многоходовой.
900 р

Задняя звезда.
Количество зубьев — 16, 18, 23.
150 + 150 + 150 р

Однороликовый натяжитель цепи для планетарных втулок.
690 р

Доставка: 600 р

Итого: 10 590 р

Следующие расходы включили в себя заспицовку обода, это еще 800 р со спицами, обод мой. Плюс к этому что-то около 600 р за ротор под центрлок и около 300 р за односкоростную цепь SRAM.

На этом расходы, связанные с трансмиссией, закончились. Сборка на раму не заняла много времени. Опытным путем пришел к тому, что передний переклюк ненужен, поэтому он был снят, а большая звезда переставлена максимально ближе к плоскости задней звездочки. Последняя опытным путем была поставлена на 23 зуба, что дало наиболее подходящий диапазон скоростей.

Впечатления

Велосипед немного стал тяжелее, но при езде увеличение массы нивелируется комфортом. Сейчас нет необходимости заранее переключаться на нужные скорости или, при невозможности сделать это вовремя, прилагать усиленное педалирование. Поэтому нагрузки стали более равномерными и временами более умеренными. В велопоходе проблем со втулкой замечено небыло, за исключением того, что натерла ухо за два дня таскания велосипеда по бурелому по колено в снегу. Также нравится что на руле стало меньше переклюков, фактически только тормозные ручки и ревошифтер. Можно ездить в рукавицах. Возможность переключения даже стоя на месте дает хорошее преимущество в маневрировании в городских условиях, да и просто приятно. Наезды и съезды с бордюров вроде ничем не отличаются от того как было со старой системой. Нравится, что цепь не болтается и не бьется о перо рамы. По диапазону скоростей сейчас могу сравнить как от 1−3 до 3−6 на кассетной 8-скоростной трансмиссии. В 35-градусный мороз ездилось, хотя заметно больше усилий требовалось вследствие замерзания масла во втулке. На текущий момент втулка эксплуатируется три месяца, нареканий небыло. Посмотрим как будет дальше.

Из минусов: цена, чуть больший вес.

Не забивается снего-льдо-говнищем район системы — нет проблемы с замерзшим передним переклюком, как было у меня — при этом, это серьезная проблема, когда надо валить, а не ковыряться отверткой в велосипеде по 10 минут каждые пол часа.
Вычитается же из навески велосипеда целый тросик, переклюк и переключатель на руле, я уж не говорю про задний переклюк — это в целом очень приятно смотрится и велосипед становится удобнее.
Разницы на подъемах или скоростных спусках НЕТ — даже с 8-ми скоростной планетаркой. Тут возможно большее значение имеет разница в прокладках, но все равно, явного отставания быть не может на маршруте.
В планетарке НЕТ СОБАЧЕК. Нечему замерзнуть и заставить мочиться на любимый велосипед.
По моим ощущениям у планетарки ЛУЧШЕ НАКАТ. Леха начал рассказывать про какие-то модные игольчатые подшипники, но я не мог дослушать, т.к. он отдыхая вперед укатывал, а мне крутить педали на спусках за ним было в лом.
МЕНЬШЕ ПРОБЛЕМ с передней большой звездой, если она всегда одета в цепь.

Мгновенное переключение снижает нагрузки на колени, затраты сил на бездорожье и повышает проходимость.
Нет достаточно хрупкого заднего переключателя, который норовит сломаться, расстроиться, замерзнуть, сточить ролики при даже минимальной деформации гибкого и дорогого петуха.
Односкоростная цепь существенно надежнее, долговечнее и требует меньше внимания по обслуживанию.
Короткие спицы на заднем колесе увеличивают его прочность.

По прошествии времени могу сказать следующее — втулка прошла серьезные походы, в том числе эпичный поход на Бахмур. В 2012 году велосипед был продан, потом перепродан и как минимум в 2016 году жил и здравствовал. Это говорит о том, что планетарка при надлежащей эксплуатации и уходе живет вполне нормально.

Планетарка – Планетарная втулка велосипеда: устройство, установка и особенности

Планетарная втулка велосипеда: устройство, установка и особенности

7 минут Автор: Андрей Смирнов 195

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Компоненты шестерного отсека скоростной втулки: 1 – солнечная шестерня, 2 – сателлиты, 3 – водило, 4 – эпицикл

Пониженная передача. Кольцевая шестерня опережает водило за счет его зацепления корпуса планетарной втулки. Передаточное отношение меньше единицы и составляет 0.733.
Главная передача. Крутящий момент с эпицикла передается на втулку за счет зацепления ее с планетаркой. Иначе говоря, со втулкой соединено не водило, как на первой передаче, а звездочная шестерня. Что происходит при этом? Втулка вращается быстрее водила, а для достижения максимальной скорости понадобится больше усилий по сравнению с пониженной передачей.
Передаточное число повышенной, или третьей, передачи больше единицы, и для трехскоростных велосипедов оно составляет 1.364. Направление движения водила и втулки противоположны, благодаря чему достигается ее ускорение по сравнению с главной передачей.
Для планетарных втулок с 5, 7 и т.д. скоростями диапазон передаточных отношений выше, чем у трехскоростной за счет большего количества шестеренчатых механизмов. Принцип работы многоскоростных и простых втулок будет одинаковым. Разница только в том, что у каждой планетарной составляющей будут свои фиксированные (как у 3-х ступенчатой планетарки) значения отношений передач, а в целом у механизма их будет в несколько раз больше.

Производители втулок: плюсы и минусы

Изготовлением планетарных втулок на велосипеды занимается несколько производителей:

Shimano,
SRAM,
Sturmey-Archer,
Rohloff.

Скоростной агрегат от Rohloff в разрезе

Преимущества использования планетарных втулок

Прямой ход цепи и низкий износ ведущей и ведомой звезд. Снаружи трансмиссия выглядит как у обычного сигнлспида.
Скрытый от внешних воздействий механизм переключения передач отличается высокой долговечностью по сравнению с кассетами и трещотками. Могут быть задействованы все соотношения передач. Об этом смело скажут отзывы от велосипедистов, перешедших со «стандартных» скоростных велосипедов на планетарные.
Нет необходимости постоянно обслуживать устройство, также его сложно нечаянно повредить.

Как и у всего на свете, у втулок с планетарными передачами есть свои «но»:

Невозможность использования в велосипедном гоночном спорте из-за высокого трения и чувствительности шестерней.
Ощутимая прибавка к весу: только некоторые трехскоростные втулки весят чуть меньше килограмма. В движении привес на заднее колесо дает о себе знать.
Ремонт таких механизмов почти невозможен в домашних условиях, да и сервис, где ремонтируют планетарные втулки, нечасто можно встретить. Одноразовость планетарок не позволяет их выгодно привести в рабочее состояние, лучшим вариантом будет установка новой.
Запредельная стоимость. Конечно, она вполне оправдана, однако ставить редуктор с нуля на сигнлспид нет смысла. Гораздо проще купить готовый велосипед с ней.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде

Нанести вред механизму велосипедного редуктора сложно, но возможно, если систематически неправильно его использовать. При движении на велосипеде с планетаркой есть простое правило: осуществлять переключение передач без педалирования.

Переходить с одной передачи на другую нужно немного заранее, и делается это так:

Велосипед движется накатом, усилия на педали минимальны.
С помощью ручки переключается передача.
Через несколько оборотов колес (около 2 секунд) можно педалировать.

Планетарная втулка для велосипеда — ProVeloLab.ru

Планетарка Shimano Nexus.

Купить колесо с планетарной втулкой… Легко сказать. Это не картина, которую принес домой, повесил на гвоздик, и любуйся. Надо купить подходящий обод, кучу мелких деталей, которые могут подойти к выбранной планетарке, а могут и не подойти. Наконец, надо поженить обод и втулку, подобрав правильные спицы. Не заморачивайтесь! Выберите планетарную втулку полный установочный комплект в нашем магазине Provelolab.ru и сообщите размер колеса. Мы предложим вам готовые варианты или соберем колесо по вашему проекту, рассчитаем стоимость и пришлем счет. В течение рабочего дня готовое колесо с необходимыми деталями будет отправлено в ваш адрес. Вам останется переставить покрышку, заменить колесо, провести трос с рубашкой и закрепить шифтер на руле.

Велосипеды с внутренним механизмом переключения скоростей выгодно отличаются от велосипедов с внешним переключением отсутствием нежных и хрупких деталей, висящих сбоку от велосипеда. Пеньки, камни, бордюры, ветки могут серьезно расстроить планы владельца велосипеда с внешним переключением. Дорожная пыль, песок, а нередко вода и грязь, как в пылесос, собираются в переключатель и кассету и вызывают необходимость частого обслуживания с периодической заменой деталей.

Кому нужна планетарная втулка?

Колесо в сборе с планетарной втулкой обычно покупают для расширения возможностей односкоростного велосипеда.
Установить колесо с планетаркой под силу любому велосипедисту, способному заменить покрышку на своем велосипеде.
Остается выбрать сколько передач вам нужно. Если на велосипеде вы ездите на работу, на дачу по постоянному маршруту и на вашем пути нет серьезных подъемов, то можно обойтись установкой трех-скоростной втулки Nexus GS 3C41.
Для более разнообразных условий любителям «по лесам, по полям» подойдет Nexus Inter 7, а Nexus «восьмерка» открывает дорогу на крутые подъемы и легкое бездорожье, при этом сохраняется возможность подобрать подходящую передачу для хорошей дороги.

Сравнительная диаграмма втулок Shimano Nexus

Велосипеды с планетарной втулкой: горные, складные, городские

5 минут Автор: Александр Маладыка 31

Начнем, вероятно, с самого понятия. Что же такое планетарная передача? Если рассмотреть ее не с точки зрения кинетической механики и сопротивления материалов, то все окажется гораздо проще, чем казалось. Планетарка – это редуктор, который состоит из неподвижного элемента (ось втулки), ведущего элемента (звезда, приводимая в движение цепью) и ведомого элемента (корпус втулки). Количество передач зависит от передаточного соотношения и количества зубьев у каждого элемента планетарного редуктора. Все просто.

Преимущества и недостатки

Планетарка обладает целым рядом преимуществ, о которых грех умолчать:

механизм переключения передач идеально защищен от агрессивных сред;
передачи можно переключать во время стоянки, что является большим плюсом при езде по городу;
очень простая в эксплуатации – одна манетка и нет риска попасть на «запрещенную зону» переключения передач;
наличие одной звезды позволяет установить кожух защиты цепи от внешних воздействий;
возможность использования более долговечных цепей от односкоростных велосипедов.

По этим преимуществам сразу вырисовывается тип велосипеда, куда так и просится планетарная втулка. Но не будем забегать вперед. Теперь о недостатках планетарной передачи:

очень высокая стоимость, по сравнению с системами внешнего переключения;
высокая вероятность поломки шестерен при агрессивном стиле езды;
узкий диапазон передаточных соотношений;
большое количество зубчатых шестерен приводит к уменьшению КПД;
невозможность ремонта «на коленях»;
несовместимость с эксцентриковым зажимом колеса.

Механизм планетарки придуман и внедрен не вчера. И даже не позавчера. Еще в начале ХХ века первые двухскоростные велосипеды с планетарной втулкой колесили по дорогам Англии. Их с 1902 года с успехом собирала фирма Sturmey-Archer. Сейчас такие втулки ставят на велосипеды класса «комфорт» и они очень популярны среди бюргеров западной Европы.

В нынешнее время сборку планетарных втулок могут себе позволить очень не многие производители в силу сложных технологий изготовления. Среди них такие гиганты велоиндустрии, как Shimano, Sram, Rohloff. Есть планетарки и под привычные V-Brake, и под дисковые тормоза. Выпускают даже варианты с ножным тормозом, как у односкоростного велосипеда.

Рассмотрим несколько, по возможности разных, планетарных втулок и особенности их применения на конкретном велосипеде.

Городские велосипеды

На примере городского велосипеда Pride Comfort Men’s 28’’ мы рассмотрим аспекты использования планетарной втулки Shimano sg-3c41, 36h. Велосипед разработан специально для комфортного ежедневного передвижению в пределах города. Байк собран на алюминиевой раме и оснащен ригидной вилкой. В стандартный комплект оборудования входит алюминиевые подножки, багажник, полноразмерные пластиковые крылья. И Pride не был бы самим собой, не оформив прекрасный внешний вид со стильными изгибами руля, но без потери «мужественности» в облике.

Задняя втулка, к которой мы подбираемся, 3-скоростная, планетарного типа с ножным тормозом по имени Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41. Поскольку переключение передач происходит внутри втулки, то такая система может пройти без обслуживания, без малого 50 000 км. Очень хорошо подружится с ножным тормозом публика, которая привыкла к такой системе тормозов. Но стоит помнить, что торможение одним колесом зачастую малоэффективно. Поэтому на этой модели установлен передний тормоз – обычный ободовый. Велосипед с планетарной втулкой использует самую простую и очень надежную, почти вечную цепь для односкоростной трансмиссии.

Втулка имеет стальной корпус, что конечно, сказывается на ее весе – 1175 г, но для комфортного велосипеда это не главное. В инструкции к втулке вообще указано, что она необслуживаемая. Звучит успокаивающе.

Теперь перейдем к другому типу велосипеда – складному.

Складные велосипеды

Складной велосипед с планетарной втулкой Comanche Lago в городе, как рыба в воде. Легкий, очень практичный для мегаполисов. Велосипед очень быстро и компактно складывается. Без спешки сборка-разборка занимает не более 20 секунд. При необходимости, его можно взять с собой в общественный транспорт или упаковать в багажник автомобиля.

Задняя втулка на нем уже знакомая нам по городским велосипедам, Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями.

MTB с планетарной втулкой

С большим трудом, но все же удалось отыскать даже горный велосипед с планетаркой (хотя это большая редкость).

Volume Generator – не просто горный велосипед, это произведение искусства. Выполнен как симбиоз односкоростного байка и МТВ. На аппарат установлена планетарка Alfine, два дисковых тормоза.

Оторвав взгляд от байка, вернемся к втулке Shimano Alfine SG-S700. Это одна из последних разработок компании с 11ю (!) скоростями. Новая втулка получила соответствующий дизайн, переключается не только мягко, но и тихо.

При всех своих 11 передачах втулка весит всего 1 600г. Стоит, конечно, запредельную сумму, даже называть неудобно.

В принципе, цели краткого обзора мы достигли. Велосипед на планетарной втулке, несомненно, ждет светлое будущее. Судя по скорости развития технологий, скоро нам не будет казаться фантастикой экстрим-байк с планетарным механизмом.

Планетарная втулка для велосипеда

Велоспорт это очень трудное занятие, которое требует сноровки и большого терпения. Однако этого не достаточно. Очень важно, чтобы комплектующие этого средства, отвечали всем последним требованиям техники.

В связи с этим многие производители, устанавливают на свои модели планетарную втулку, которая обеспечивает равномерное движение и регулирует скорость во время езды. Стоит отметить, что многие и понятия не имеют, что это за элемент и что он из себя представляет.

Из чего состоит и как работает планетарная втулка

Работа этого приспособления происходит следующим образом:

При низкой передаче, зубчатое колесо при помощи задней звездочки начинает двигаться. Втулка за счет планетарной обоймы перемещается и понижает передачу. За счет этого, колесо совершает 3 вращения на каждые 4 вращения звездочки, во время этого происходит понижение передачи на 25 %;
При прямой передаче, звездочка заставляет двигаться зубчатое колесо, которое заставляет перемещаться втулку. За счет этого происходит прямая передача;
При высокой передаче звёздочка передает усилие на обойму, и оно в свою очередь заставляет двигаться зубчатое колесо. Далее зубчатое колесо заставляет двигаться втулку. За сет этого, на каждые три оборота звездочки колесо совершает 4 вращения, во время этого передача повышается на 33 %.

Также стоит обратить внимание на особенности планетарных втулок:

Современные приспособления могут иметь до 14 передач скоростей, правда такие втулки большая редкость и их стоимость достаточно высокая;
На некоторых приспособлениях есть задняя передача. Это очень удобно для трехколесных велосипедов;
Есть возможность использовать механизмы с фиксированной подачей. Это очень удобно для езды в зимнее время;
Вместе с втулкой дополнительно устанавливается корпус защиты цепи. Благодаря этому, на много повышается длительность использования этого приспособления.

Устройство планетарной втулки

Элементы входящие в состав устройства планетарной втулки:

Солнечная шестеренка (желтого цвета). Она располагается в центральной части этого приспособления, и выполняет функции оси заднего колеса;
Водило (синего цвета). Это группа из нескольких планетарных шестеренок или сателлитов, которые очень крепко закреплены на своих осях и находятся в прочной фиксации с солнечной шестеренкой;
Кольцевая шестеренка (красного цвета). Это наружная шестеренка или эпицикл. Она состоит из внутренней зубчатой передачи. Эта передача обеспечивает прочную сцепку с сателлитами.

Область применения планетарных втулок

Производители втулок

Можно выделить основные фирмы-производители этих приспособлений:

Shimano;
SRAM;
Sturmey-Archer;
Rohloff

Второе место по производству занимает фирма SRAM. Модели этого производителя имеют до 12 скоростных передач. Диапазон передач у них достигает до 420 %.

Преимущества использования планетарных втулок

Высокая прочность и жизнестойкость. Механизм этого приспособления находится под защитным корпусом. Кроме этого, в нем обеспечивается полное смазывание всех элементов трансмиссионным маслом;
Быстрое и точное переключение передач скорости. В связи с тем, что переключатель расположен на руле велосипеда, можно переключать скорость, стоя на месте;
Высокий набор передаточных чисел. К примеру, если велосипед имеет набор звезд 42-32-32 и кассету 11-30, то передаточное число у него может достигать до 520 %. Также стоит отметить, что у втулок со семью скоростями передаточный диапазон может достигать до 303 %. Во время езды, идет равномерное распределение нагрузки, и поэтому велосипеды с этими втулками могут легко преодолевать различные кочки и ухабы;
Наличие простых и прочных цепей. Благодаря этим цепям, обеспечивается бесперебойная работа, не происходят перекосы и перемещений по звездам. Кроме того, эти элементы значительно повышают износ всей системы привода.

Недостатки планетарных втулок

Помимо достоинств, эти приспособления имеют некоторые недостатки:

Большой вес. В отличие от обычных втулок, эти элементы достаточно тяжелые, например средняя планетарная втулка с семискоростной передачей весит примерно 1,7 килограммов;
Невозможность использования на спортивных велосипедах. В связи с тем, что эти втулки имеют большое трение качения;
Сложная конструкция. При обнаружении, каких либо поломок и неисправностях не нужно устранять их самостоятельно, лучше всего обратиться к специалистам;
Высокая стоимость;
Во время сильной и агрессивной езды повышается риск поломки шестерен.

Складные велосипеды с планетарной втулкой

Обзор и сравнение моделей

Складной велосипед FORWARD Enigma 154. Он очень удобный и легкий. Он адаптирован под любые дороги – его можно использовать для езды, как на городских дорогах, так и на дорогах за городом. Благодаря установленной на нем планетарной втулкой, можно очень переключать передачи скорости и подстраиваться под любые дороги, при равномерном распределении нагрузки он отлично преодолевает кочки, различные подъемы и спуски. Помимо этого, его удобно перевозить в метро и в общественном транспорте. Правда, для этого нужна специальная сумка чехол;
Складной велосипед Comanche Lago. Его очень удобно использовать в мегаполисах. Он отлично подстраивается под любые дороги. Кроме этого у него хорошая маневренность при поворотах и отличная скорость. Эти велосипеды комплектуются планетарной втулкой Shimano Nexus Inter-3 sg-3c41 с тремя скоростями. Помимо этого, они очень компактные и легко складываются в специальные сумки для велосипедов. Поэтому их можно с легкостью перевозить в метро и в общественном транспорте;
Складной велосипед Shulz. Эти модели предназначены для повседневного использования. Их можно использовать для езды на дрогах с асфальтовым, грунтовым покрытием. Также очень хорошо преодолевают ухабы, кочки, спуски, подъемы, поэтому хорошо адаптированы для горной местности. На этих транспортных средствах установлена трехскоростная планетарная втулка с задним приводом. Этой втулкой очень удобно пользоваться и она имеет очень долгий срок службы. Кроме этого эти модели велосипедов можно настраивать как для взрослых, так и для детей;
Горный складной велосипед Volume Generator. Этот велосипед изготовлен из односкоростного байка и МТВ. Его в основном используют для горной местности, поскольку он отлично преодолевает большие спуски и подъемы, кочки, большие ухабы. На нем установлена втулка Shimano Alfine SG-S700 и два дисковых тормоза. Благодаря этому, можно отлично регулировать передачи скорости и подстраиваться под любой рельеф местности.

Как правильно переключать передачи при движении на велосипеде с планетарной втулкой

Лучше всего совершать переключение передачей, когда давление с цепи полностью снято, в противном случае можно просто не переключиться и сломать весь механизм и порвать цепь;
Передачу нужно повышать прямо перед горой, а не во время преодоления ее;
Не следует переключаться одновременно на несколько передач. Все нужно делать последовательно – сначала нужно переключать первую передачу и немного разогнаться, затем вторую по такому же принципу следует переходить на третью и так далее. Весь принцип работы такой же, как и у автомобильной коробки передач;
Необходимо избегать все возможных перекосов цепи.

Процесс переключения:

У всех современных велосипедах, в передней части расположены 2-3 звезды, а в задней 8-10 звезд;
Нумерация звезд от 1 до 3 происходит в сторону увеличения звезд, а нумерация задних звезд от 1 до 6, в сторону уменьшения звезд.

Для того чтобы этот процесс стал ясен, можно рассмотреть на примере велосипеда с приводом 3х8:

Большую переднюю звезду нужно использовать при движении на ровном асфальтовом покрытии. Совместно с этой звездой необходимо использовать задние звезды с номерами 8 до 4;
Среднюю переднюю звезду применяют при движении на грунтовой дороге, с плохим асфальтовым покрытием. С ней используются задние звезды с 6 по 2;
Маленькую переднюю звезду используют при езде на крутых подъемах и спусках, по ухабам и кочкам. С ней используют задние звезды с 5 по 1.

Ремонт и обслуживание планетарной втулки

Заключение

Планетарные втулки это очень удобное приспособление. За счет него можно осуществлять движение на велосипеде, оно становится равномерным и не возникнет трудностей при езде на неровных дорогах. Для того чтобы правильно пользоваться этими втулками, следует знать весь механизм работы этих приспособлений и правила его работы.

Планетарная втулка для велосипеда. Принцип работы, плюсы и минусы, обзоры моделей

Оценка: 3.3 24 голосов

Устройство и установка планетарной втулки, как поставить планетарную втулку

Планетарная втулка – сложный элемент велосипеда, который переключает скорости. Он состоит из множества шестеренок различного типа – все они находятся в смазке и защищены герметическим корпусом от попадания грязи и пыли. Именно такая сложная конструкция дает целый ряд преимуществ планетарной втулке по сравнению с классическими механизмами переключения скоростей.

Особенности велосипедов с планетарной втулкой

Стоит помнить, что рассматриваемая деталь двухколесного транспортного средства отличается долгим сроком службы, она не требует регулярного ремонта и/или какого-либо дополнительного технического обслуживания. Но планетарная втулка никогда не устанавливается на велосипедах, которые используются для участия в соревнованиях, езды по горной местности. В большинстве своем велосипеде оборудуются планетарной втулкой с семью или восьмью скоростями, но есть и более старые модели этого элемента транспортного средства – они способны «выдавать» только 3 скорости.

Еще одна особенность рассматриваемой детали – некоторые из них могут обеспечить велосипед задней передачей, что активно используется при оборудовании трехколесных велосипедов. Если же владелец велосипеда предпочитает езду на своем транспортном средстве в зимнее время года, то будет целесообразно сделать выбор в пользу планетарной втулки с фиксированной передачей, которая не имеет свободного хода.

Более того, на рынках можно встретить планетарную втулку с возможностью переключения 14 скоростей – ставить или нет такой мощный механизм, дело сугубо индивидуальное, но специалисты утверждают, что он подойдет только тем велосипедистам, кто преодолевает длинные расстояния.

Как работает планетарная втулка

Сравнить принцип работы рассматриваемой детали велосипеда можно с коробкой передач автомобиля – внутри планетарной втулки находится определенное количество шестеренок, которые обладают разными передаточными числами. А если рассматривать конкретно устройство планетарной втулки, то нужно сделать акцент на следующем:

в механизме имеется солнечная шестеренка – она находится в центре устройства и является осью колеса;
планетарная втулка имеет и водило – это определенное количество шестеренок (они именуются сателлитами), находящихся в жесткой сцепке с солнечной шестеренкой;
механизм содержит кольцевую шестеренку – она располагается снаружи, обладает внутренней зубчатой передачей, которая сцепляет ее с сателлитами.

Планетарная втулка на складных велосипедах

Многие жители крупных городов стараются облегчить свою участь преодоления дороги до работы и в другие места. Именно поэтому все чаще спросом у городских жителей пользуются складные велосипеды – практично и удобно. Но приобретая подобный тип двухколесного транспортного средства, специалисты рекомендуют отдавать предпочтение именно тем, у кого имеется планетарная втулка.

Почему лучше покупать складной велосипед с планетарной втулкой:

переключить передачи можно даже в условиях полной остановки велосипеда – это важно в условиях городских пробок и светофоров;
если требуется подняться на горку, не понадобится одновременно вращать педали и переключать скорость – можно остановиться буквально на долю минуты и установить необходимый скоростной режим;
планетарная втулка находится в герметичном корпусе, он надежно защищает механизм от грязи, пыли, снега, воды – даже при езде в городских условиях не требуется регулярно обслуживать рассматриваемую деталь двухколесного транспортного средства;
трансмиссия планетарной втулки обладает просто невероятным сроком службы – она не подвержена механическим поломкам;
такой вариант, как «слетание» цепи во время движения и необходимость ее установки на место (а это грязь и неудобства) просто исключена при использовании складного велосипеда с планетарной втулкой.

Некоторые особенности выбора планетарной втулки

Во-первых, стоит помнить, что рассматриваемый механизм можно установить даже на самый обычный велосипед – это позволит модифицировать свое транспортное средство, да и поэкспериментировать всегда интересно. Такая установка планетарной втулки даст возможность почувствовать все преимущества езды на велосипеде с этой деталью – возможно, такая оценка пригодится при выборе следующего двухколесного транспортного средства.

Установить планетарную втулку на классический велосипед не трудно – достаточно лишь отказаться от роллерного тормоза.

Во-вторых, рассматриваемая деталь велосипеда постоянно совершенствуется и модифицируется – недавно производители предложили своим покупателям новую 11-скоростную втулку. Она обладает определенными преимуществами перед втулками с 7 и 8 скоростями:

имеет небольшой вес – в пределах полутора килограмм;
отлично подходит для установки на двухколесное транспортное средство, которое предназначено и для спокойных прогулок, и для езды по плохим дорогам;
переключение передач осуществляется более плавно и мягко.

В-третьих, опытные велосипедисты не рекомендуют сразу же приобретать транспортное средство с мощной, современной планетарной втулкой – вполне будет достаточно и трехскоростного механизма. Дело в том, что только опытный велосипедист сможет почувствовать все переключения скорости, сможет оценить езду на каждой из них. Новичок же, или неискушенный велосипедист, наверняка разочаруется в многоскоростной планетарной втулке – некоторые ее возможности вообще целесообразно использовать исключительно в холмистой местности.

При этом трехскоростная планетарная втулка полностью удовлетворит потребности велосипедиста в городской местности – зачем платить больше?

Планетарная втулка – деталь достаточно дорогая, многие просто не рискуют ее устанавливать на уже имеющих транспортных средств, либо приобретать велосипеды, оснащенные подобным механизмом. И тем не менее, стоит прислушаться к характеристикам планетарной втулки, которые даются потребителями:

независимо от педалей (крутятся/не крутятся) можно переключить скорость;
планетарная втулка компактная и отличается надежностью;
набирается скорость быстро, динамично и плавно одновременно;
отсутствует громоздкий механизм, который нужно устанавливать с непременным разбором минимум половины транспортного средства;
исчезает проблема «слетания» цепи;
в длительных поездках на велосипеде с планетарной втулкой ощущается значительная экономия сил;
эксплуатировать рассматриваемую деталь можно длительное время без обязательного сервисного обслуживания.

Что такое планетарные втулки. Принцип их работы, преимущества и недостатки.

Для переключения передач на велосипедах используют две системы:

Систему переключения передач на звездах и
Планетарные втулки

Что такое планетарная передача можно почитать в википедии.

В чем принцип работы планетарной втулки.

Для её работы используется простая планетарная эпициклическая зубчатая передача.

Принцип работы планетарной передачи во втулке велосипеда:

На низкой передаче(первой) задняя звёздочка (фиолетовая деталь на рисунке) вращает зубчатое колесо (розовая деталь на рисунке). Планетарная обойма (салатовая на рисунке) вращает втулку, что даёт понижение передачи. Таким образом, на каждые четыре оборота звездочки заднее колесо повернется три раза. Т.е. передача понижается на 25%.
На средней передаче (второй) задняя звёздочка напрямую передает усилие на зубчатое колесо, приводящее в движение втулку. Это прямая передача. Усилие с вращающихся внутри втулки шестеренок никуда не передается.
На высокой передаче (третьей) усилие с задней звёздочки (фиолетовая) передаётся на планетарную обойму (салатовая на рисунке). Оно через зубчатое колесо (розовая деталь) приводит в движение втулку и, соответственно, заднее колесо. Получается, что на каждые три оборота звёздочки колесо провернется четыре раза. Т.е. передача повышается на 33%.

Видео как работает планетарная втулка

В чем плюсы планетарных втулок

Высокая надежность по сравнению с системой переключения передач на основе кассеты. Передачи переключаются быстро и точно. К тому же их можно переключать стоя на месте, в отличие от наружной системы, в которой скорости нужно переключать только в движении.
В планетарной втулке можно переключатся между разными скоростями напрямую, а не последовательно как на обычной системе.

Особенно это удобно при езде в городском ритме.

Так что если велосипед используется при поездках на работу, то чистые брюки – большой плюс.

Недостатки планетарных втулок

Самый главный минус – они дороже, чем обычная система переключения передач. Но с учетом того, что их уже не нужно обслуживать в дальнейшем – стоимость эксплуатации велосипеда будет значительно ниже.
Маленькое общее передаточное отношение.

Как правильно переключать передачи на планетарной втулке

Перечислив все плюсы и минусы планетарных втулок можно сделать итоговый вывод:

Планетарная втулка для езды по городу значительно удобнее, чем переключение передач на звездочках.

Планетарная втулка, вариатор, коробка передач и еще….

Всем привет! С Вами команда velo-travel и сегодня мы поговорим о передачах на велосипеде. Но разговаривать о манетках и кассетах мы не будем. Сегодняшняя тема разговора – коробки передач и вариаторы на велосипеде. Немного с Вами разберем, что, зачем, куда и самое главное, попытаемся понять, почему сейчас все используют простую систему переключения передач, а не коробки переключения передач.

Как то в своих группах, в социальных сетях, мы выложили пост с фото, на котором было изображена передача крутящего момента от педалей к заднему колесу при помощи карданного вала. Пост был достаточно обсуждаем, и чем-то, новым.

Идея установить коробку передач на велосипед появилась еще в далеком 19-ом веке. Но эта идея просуществовала на чертежах и в мыслях вплоть до 1915 года. Тогда продавали только планетарные втулки для велосипеда стоимостью в 3 английских фунта стерлингов. На наши деньги это более чем достаточно, чтобы офигеть 🙂 Вес такой втулки составлял выше 3-х килограммов. В период с 19 века вплоть до времен Второй мировой войны, переключали передачи при помощи малоэффективных поводковых и рамочных систем.

Именно это и послужило мотивацией создать компактную коробку передач на велосипед. Первый вопрос, который возник перед инженерами – где поместить ее? Решено было однозначно – около каретки.

В 1935 году ряд немецких производителей начали производство коробки передач для велосипеда с 3-мя скоростями, которая размещалась в кареточном узле. Рычаг КПП находился в том месте, где, когда то на советских шоссейных велосипедах устанавливались переключатели передач – в верхней части нижней трубы рамы. Парочка фирм выпускала коробки передач только с двумя передачами. Возможно, эти разработки дошли бы до логического завершения и массового перехода велосипедов на коробки передач, но началась война, которая сломала много планов и много жизней….

Какие преимущества были у коробок передач того времени?

• Большой срок службы.

• Защита от грязи и воды благодаря удачному размещению.

• Простота в обслуживании и настройке.

• Удачное распределение веса, опять-таки, благодаря размещению над кареточным узлом.

Минусов было всего несколько – ощутимая потеря мощности, именно поэтому такие коробки не устанавливались на шоссейные велосипеды, ну и стоимость изготовления КПП желала быть ниже.

И вот прошла война, прошло много времени, а к усовершенствованию КПП на велосипеде никто не возвращался. Только в начале 90-х годов именно развитие дисциплины ДХ послужило к модернизации коробок передач. Как известно, при быстром спуске с горы задний суппорт постоянно бьется об раму и плохо переключает передачи. Именно тогда начали придумывать такой механизм переключения передач, который не будет находиться сзади и будет отлично выполнять свои функции.

Из книжки «Современный велосипед» мы почерпали следующую информацию.

Было три основных разработки – немецкая компания Nicolai, и японцы Хода и СР Сантур. Немцы установили КПП открытого типа на основе планетарной втулки. У привода было две цепи, внутренняя цепь передает усилие от шатунов к планетарке, а внешняя – от планетарки к задней звездочке. Honda взяла за основу компоненты Shimano и создала велосипед 18 кг весом и с 7 передачами. Внешняя цепь раскручивает заднее колесо, а короткая цепь перемещает модернизированный задний суппорт по кассете. Сантур вообще решил не мелочиться и создал 9-ти ступенчатую коробку передач весом в 4,5 килограмма, которая напоминала КПП автомобиля в миниатюре.

Суть в том, что разработки интересны, но дорогие и изготавливались в небольшом количестве. В книге написано: «Но если дело пойдет…» и это был примерно 2000-ый год. Сейчас мы можем смело написать в 2015 году – дело не пошло.

И так, пока что коробки передач прекратили свое развитие. А что же тогда пришло им на смену?

Планетарная каретка.

Это что-то похожее на планетарную втулку, только находится в каретке 🙂

Есть много подробной информации о развитии планетарных кареток с точными датами и числами. Грузит себя и Вас этой информацией мы не желаем, поэтому расскажем самое интересное.

Главной целью планетарной каретки были компактность и повышающий коэффициент. Вес разработок колебался от 1200 грамм до 2000 грамм вместе с шатунами. Были разработки фирмы Николай, в которых имелся магнитный привод переключения передач.

Основным минусом всех разработок была несовместимость размеров планетарных кареток со стандартными размерами кареток. Но и плюсы также видно на лицо. Во-первых, чтобы переключить передачу не обязательно крутить педали, во-вторых малая передняя звезда позволяет установить задний суппорт с короткой лапкой. Известно, что такие суппорта более стойкие к ударам и износам. В третьих, такое явление, как перекос цепи, практически исчезает а значит увеличивается срок службы самой цепи.

Все-таки планетарная каретка – это интересная разработка, но больший успех получила именно планетарная втулка, о чем мы и опишем ниже.

Планетарные втулки.

История гласит, что первая планетарная втулка современного типа появилась на свет еще в 1898 году, представляете? Лично нам трудно это представить 🙂 Втулка имела встроенный тормозной механизм и несколько передач. Далее пошли разработки вверх и появлялись втулки уже с 3-мя передачами. Более скоростные и успешные втулки начали появляться уже ближе к началу 20-ого века. Один из самых известных производителей – Sachs Bicycle Component, сейчас эта фирма входит в состав корпорации SRAM. Именно производство планетарных втулок перевернуло немного веломир и исключило производство и разработку иных типов внутреннего переключение передач.

Сейчас существуют планетарные втулки в 3, 5 и 7 передач. Если лет 5 назад были только обычные втулки, так последнее время уже широко обустроились на рынке планетарные втулки с дисковым тормозом и со встроенным тормозом. И еще одно отличие старых втулок от новых – совместимость с передним переключателем передач. А в последнее время – и с установкой кассеты на заднее колесо. То есть, у Вас как бы обычные передачи 3х8 и еще и планетарка в 3 скорости. И еще, для сравнения. Диапазон передаточных числе стандартной системы переключения 3х7 около 500%, а некоторые втулки на 14 передач фирмы Rohloff имеют целых 600%. Круто, не правда ли? 🙂

Краткие преимущества планетарных втулок:

• Большой диапазон передаточных чисел, о чем мы писали выше.

• Легкость и плавность в переключении передач.

• Высокая скорость переключении.

• Простота в обслуживании и исключении потребности в постоянном ТО.

А также несколько минусов:

• Ремонт редкий, но меткий.

Свое предназначение планетарные втулки нашли в основном в городских велосипедах. Это удобно и просто.
Карданный привод передачи крутящего момента.

Преимущества карданного вала перед цепью огромные, и очень странно, что сейчас такой тип не используется. Основные преимущества:

• Защита от внешних воздействий.

• Не пачкает одежду и не цепляет штанину.

• КПД показатель не выше, но независим от количества грязи и болота на кардане.

А минусы вот:

• Стоимость на порядок выше.

• Ломался кардан мало, но, так же как и планетарки, требовал отдельных знаний в починке.

• Невозможность установки переключения передач.

• Сложность снятия заднего колеса.

Современные разработки смогли устранить ряд вышеописанных минусов, особенно проблема с переключением передач – установка планетарной втулки давала возможность все-таки переключать передачи.

Ременной привод.

Ременной привод применяли очень давно и со временем перестали, потому что самый главный минус — недостаточная прочность и проскальзывание. Но опять таки, наука и инженерия не стоит на месте и на сегодняшний день появляется явная конкуренция между ременным и цепным приводом. Главным недостатком ремня есть цельность, невозможность установки переключателей передач и сложность в ремонте и замене комплектующих.

Вариаторы.

Преимущество вариатора – это бесступенчатое переключение передач и возможность большого диапазона передач. Но минусы, к сожалению, значительные. Самое главное – это малая эффективность, из-за проскальзывания в самом вариаторе. К минусам также отнесем и потерю мощности, стоимость.

Сейчас вариаторы начинают возвращать популярность из-за развития технологий и благодаря бессонным ночам инженеров. Вес втулок раньше составлял около 5-ти килограмм, а сейчас стремительность опускается к 3. Посмотрим, что из этого получится через несколько лет, пока что ясно только одно – будущее у вариаторов будет.

И так, а сейчас попытаемся понять, почему все эти разработки не прижились? Столько нового, столько интересного, но все остается: цепь и передачи. А знаете почему? А потому что все гениальное просто. Велосипед любят все за его простоту. И не нужно ничего усложнять. Два колеса, рама, тормоза и руль, что еще надо? Именно поэтому перед тем как модернизировать свой велосипед, подумайте хорошо, нужно ли Вам это, и принесет ли это пользу в велопоходе.

Источники:

https://spiegelstudio.ru/turizm/planetarnaya-vtulka-dlya-velosipeda-vsyo-o-velosporte.html
https://veloexpert33.ru/populyarnye-stati/planetarnaya-vtulka-ili-kasseta-chto-luchshe.html
https://ex3msport.life/velosport/planetarnaya-vtulka-ili-kasseta-chto-luchshe.html
https://rallysale.ru/raznoe/planetarka-planetarnaya-vtulka-velosipeda-ustrojstvo-ustanovka-i-osobennosti.html